AEROZOLE
1. AEROZOLE lecznicze - aerosola medicamentosa
to preparaty, które w czasie stosowania uzyskują postać dyspersji kropelek cieczy lub cząstek substancji stałej w fazie gazowej. Fazą gazową w zależności jest w zależności od rodzaju aerozolu powietrze lub mieszanina powietrza z gazami wytłaczającymi. Zgodnie z tą definicją, lek w pojemniku oznakowanym jako aerozol występuje w rzeczywistości w innej formie niż fizyczna forma aerozolu. Substancje lecznicze podawane w formie aerozolu mogą mieć postać roztworu, emulsji, zawiesiny lub proszku zmikronizowanego. Postać aerozolu uzyskuje się uwalniając preparat z pojemnika pod ciśnieniem z gazu wytłaczającego stosując pompki mechaniczne za pomocą nebulizatora. Spośród powyższych rodzajów aerozoli, najczęściej spotykane są aerozole w pojemnikach ciśnieniowych, rzadziej opakowania zaopatrzone w mechaniczne pompki dozujące. Element zamykający opakowanie, klasyczny zawór aerozolowy lub pompka zapewnia, że uzyskiwana jest pożądana charakterystyka wypływu, odpowiednia wielkość rozproszonych cząstek( gdy aerozol jest tworzy z roztworu lub emulsji) lub odpowiednia konsystencja piany. Zawory przystosowane są do dozowania leku w sposób ciągły. To znak, że przez cały czas naciskania główki zaworu lub do uwalniania ściśle sprecyzowanej dozy leku, zawierającej dawkę leczniczą. Pojedyncza dawka leku uwalnia się po każdorazowej aktywacji zaworu, niezależnie od czasu trwania nacisku. Pojemniki aerozolowe wyposażone są w odpowiedniego kształtu aplikatory, ułatwiające dozowanie w zależności od miejsca podania. Aerozole inhalacyjne wymagają odpowiedniego ustnika, który może stanowić integralną część pojemnika aerozolowego lub część zestawu aplikacyjnego, w którym umieszcza się pojemnik aerozolowy.
Rozpuszczalnika w aerozolach są głównie: etanol, izopropanol, woda, a w aerozolach ciśnieniowych również skroplone gazy. Ponadto, rozpylane płyny zawierają środki powierzchniowo czynne, izotonizujące, bufory i związki zwiększające lepkość w zawiesinach. Aerozole do celów leczniczych sporządza się w warunkach aseptycznych, preparaty powinny być jałowe przez cały okres ich stosowania.
Rozróżnia się aerozole do użytku wewnętrznego i zewnętrznego. W zależności od przeznaczenia, uzyskiwany aerozol musi się charakteryzować odpowiednią wielkością cząstek fazy rozproszonej.
1. Aerozole do użytku wewnętrznego czyli wziewne, inhalacyjne
przeznaczone są do prowadzania określonej dawki substancji leczniczej do górnych oddechowych i pęcherzyków płucnych. Powinny być rozpylone na krople o średnicy nie większej niż 10 mikrometrów, natomiast substancje stałe na cząstki o średniej wielkości, nie przekraczającej 5 mikrometrów, nie powinno być przy tym cząstek mniejszych niż 1 mikrometr. Taka wielkość cząstek wdychanego aerozolu pozwala na ich dotarcie do oskrzelików i pęcherzyków płucnych. Natomiast większe cząstki mają tendencję do zatrzymywania się w gardle i tchawicy, a mniejsze od 1 mikrometra są usuwane z powietrzem wydychanym. Aerozole inhalacyjne podawane są wyłącznie w celu leczenia chorób dróg oddechowych i jest to działanie miejscowe. Występują w pojemnikach ciśnieniowych z zaworem dozującym lub w postaci tzw. Aerozoli proszkowych. Mogą być też uzyskiwana z wykorzystaniem specjalnych urządzeń tzw. Nebulizatorów. Są to różnych rozmiarów aparaty, składające się z trzech podstawowych elementów: zbiornika roztworu substancji leczniczej, elementu wytwarzającego aerozol i maski nakładanej przez chorego, umożliwiającej wdychanie aerozolu. Aerozol tworzony jest najczęściej z zastosowaniem elementu generującego ultradźwięki lub z wykorzystaniem energii elektrycznych.
2. Aerozole do użytku zewnętrznego czyli natryskowe
przeznaczone do podawania substancji leczniczej do podawania na powierzchnię skóry lub błon śluzowych. Powinny być rozpylone na krople o średnicy wielkości do 250 mikrometrów a substancje stałe na cząstki o średnicy wielkości nie przekraczającej 20 mikrometrów. To nie tylko aerozole dermatologiczne przeznaczone do leczenia chorób skóry i błon śluzowych, ale też aerozole działające ogólnie np. z nitrogliceryną. Specjalny typ to aerozole donosowe i podjęzykowe. Ze względu na dobre wchłanianie substancji przez błonę śluzową pod językiem lub w jamie nosa, w postaci tych aerozoli aplikowane są substancje o działaniu ogólnym. Występują w pojemnikach ciśnieniowych, a często też w pojemnikach z mechaniczna pompką dozującą.
DZIAŁANIE W ZALEŻNOŚCI OD WIELKOŚCI CZĄSTEK (dotyczy głównie aerozoli do użytku zewnętrznego)
5-20 mikrometrów - preparaty działające na górne drogi oddechowe
5-2 mikrometrów - cząstki docierają do oskrzeli
1-2 mikrometrów - adsorbowanie substancji leczniczej w oskrzelikach
0,2 mikrometra - adsorpcja w pęcherzykach płucnych
poniżej 0,1 mikrometra - w większości wydychane, a w małym stopniu adsorbowanie
OPAKOWANIA
Opakowanie aerozolowe składa się z pojemnika i zaworu rozpylającego. Niezbędnym elementem zaworu aerozolowego jest główka rozpryskowa, czasami o dość skomplikowanej konstrukcji, połączona z aplika torem umożliwiającym wprowadzenie preparatu do jam ciała. W zależności od właściwości substancji leczniczej, zastosowane proporcji preparat wytłaczający gaz oraz lepkości roztworu, należy dostosować odpowiedni rodzaj główki rozpryskowej.
POJEMNIKI
najczęściej metalowe (aluminium albo blacha biała), szklane lub z tworzywa sztucznego
Jako podstawowa część opakowania aerozolowego, muszą być odporne na określone przez producenta nadciśnienie.
jamniki metalowe powinny mieć zabezpieczoną powierzchnię wewnętrzną lakierem przeciwkorozyjnym. Pojemniki szklane są często powleczone na zewnątrz elastyczna powłoką plastikową, która w razie pęknięcia lub rozsadzenia opakowania zabezpieczenia przed odłamkami szkła, nadaje też pojemnikom walory estetyczne. Wyjaławianie pojemników aerozolowych w zależności od użytego do ich sporządzania materiału przeprowadza się termicznie, za pomocą tlenku etylenu lub promieni gamma.
ZAWORY
stanowią tę część tego opakowania aerozolowego , przez którą pod ciśnieniem gazu zawartość pojemnika wydostaje się na zewnątrz. Zawór aerozolowy złożony jest z metalowego gniazdka elementów wykonanych z różnych tworzyw sztucznych i różnego rodzaju mieszanek gumowych, z sprężyny oraz z rurki zgłębnej. Jego zadaniem jest szczelne zamykanie opakowania oraz regulowanie wypływu preparatu, niezbędnym elementem zaworu aerozolowego jest główka rozpryskowa, jej rolą jest uzyskanie pożądanej charakterystyki wypływu. Ze względu na panujące w opakowaniu nadciśnienie, zawór musi być bardzo mocno osadzony w jego szyjce. Większość zaworów powoduje opróżnienie pojemnika w sposób ciągły, jednak preparaty przeznaczone do stosowania na błony jamy ustnej, nosa oraz aerozole inhalacyjne, wymagają zaworów dozujących, uwalniającej określoną jednolitą dawkę leku po każdym naciśnięciu zaworu. Dokładność i powtarzalność uwalnianych dawek w granicach dopuszczalnego odchylenia jest porównywalne do stałych postaci leku, takich jak tabletki lub kapsułki. Jeżeli opakowanie aerozolowe jest przechowywanie niewłaściwie, lub nieużywane przez dłuższy czas, ilość odmierzanego przez zawór preparatu może się zmienić. Stopień rozproszenia aerozolu zależy od wielu czynników, w tym od średnicy i długości cylindrycznych otworów dyszy osadzonej w większości główek rozpryskowych. W zależności od tego jaki układ fizyczny stanowi wytłaczana zawartość pojemnika (roztwór, zawiesina, czy emulsja) i jaki charakter wypływu ma być osiągnięty, dobiera się odpowiednią średnice otworu dyszy. Poszczególne części zaworu niezależnie od typu sporządza się z materiałów odpornych na korozję (tworzywa sztuczne, guma, aluminium, stal wysokogatunkowa). Wyjaławia się jak również rurki doprowadzające, za pomocą tlenku etylenu lub promieni gamma.
GAZY WTŁACZAJĄCE CZYLI PROPELENTY
energii potrzebnej do opróżniania opakowania aerozolowego oraz do uzyskania pożądanego charakteru wypływu dostarcza znajdujący się w pojemniku skroplony lub sprężony gaz wytłaczający. W mieszaninie z innymi składnikami, gazy tworzą żądany układ fizyczny. Używane do tego celu gazy, powinny odpowiadać ściśle określonym warunkom. Muszą być chemicznie obojętne w stosunku do opakowania i wszystkich składników preparatu leczniczego. Obojętne farmakologicznie, bezpieczne w użyciu (niepalne i niewybuchowe), bezbarwne, bezwonne, nietoksyczne, nie drażniące oraz jałowe. Jałowość gazów uzyskuje się za pomocą sączenia przez filtry o średnicy porów 0,2 mikrometra a także przez dodanie 12% tlenku etylenu.
GAZY SKROPLONE
FP odpuszczają do użycia fluorowane węglowodory (propan, butan a także eter dimetylowy). Ze względu na trudną do osiągnięcia zdolność chemiczną z innymi gazami, dopuszcza się nadal zastosowanie węglowodoru chlorowcopochodnych w aerozolach donosowych i inhalacyjnych ze steroidami, lekami bromkolitycznymi z ergotaminą, niektórymi antybiotykami. Używa się głównie freonów F11, F12, F114. Tam, gdzie jest to konieczne, sporządza się przy zachowaniu odpowiednich proporcji mieszaninę tych gazów, uzyskując wymagane dla opakowań aerozolowych ciśnienie i jednocześnie optymalny skład fazy ciekłej niezbędny do wprowadzenia substancji leczniczej
GAZY SPRĘŻONE
to dwutlenek węgla, azot, podtlenek azotu, powietrze
wywierają one znacznie większe ciśnienie niż gazy skroplone. Dlatego ich ilość w opakowaniach aerozolowych jest niewielka. Ze względu na stan gazowy, spełniają one tylko funkcję czynnika wytłaczającego i z roztworem substancji leczniczej tworzą układ dwufazowy. Ciśnienie gazu w pojemniku systematycznie się zmniejsza, w miarę zużywania aerozolu. Fakt ten jest niekorzystny, zmienia się bowiem charakterystyka wypływu preparatu. Aby tego uniknąć, można stosować specjalne główki rozpryskowe, przypominające zasadą swojego działania zawór redukcyjny.
ZALETY AEROZOLI
stosowane na błonę śluzową i skórę, umożliwiają szybkie wchłanianie substancji leczniczej. Umożliwiają dokładne dawkowanie. Specjalne aplikatory osadzone na zaworach, pozwalają wprowadzić zawartość opakowania do trudnodostępnych jam ciała i odpowiednio skierować wytłaczany strumień aerozolu. Przyczyniają się do oszczędnego wykorzystania substancji leczniczej. Hermetyczne opakowanie praktycznie uniemożliwia wtórne zakażenie mikrobiologiczne preparaty. Czynniki zewnętrzne nie mają wpływu na trwałość substancji leczniczej.
ZASTOSOWANIE AEROZOLI
a) preparaty stosowane w różnych postach astmy oskrzelowej
należy wciągać głęboko do ust, przykłady:
bromek ipratropium
siarczan orciprenaliny
dipropionian beklometazonu
bromowodorek fenoterolu
Płuca są jedną z coraz częściej jedną z dróg wchłaniania substancji leczniczych, zwłaszcza tych, które nie mogą być podawane doustnie, np. insuliny lub innych leków peptydowych.
*Działanie miejscowe:
aerozole stosowane doustnie np. miejscowo znieczulająco, antyseptycznie
preparaty donosowe: preparaty o działaniu przeciwalergicznym i przeciwzapalnym, np. zawierające chromoglikan disodowy, chlorowodorek oksymetazoliny lub budesolid, preparaty zawierające upłynniające śluz, np. mesna, również leki peptydowe np. kalcytonina oraz leki przeciwmigrenowe np. sumatriptan
*Działanie ogólne:
aerozole stosowane doustnie w celu uzyskania szybkiego wchłaniania, lek natryskiwany jest podjęzykowo, gdyż błona śluzowa w tej okolicy nie jest skeratynizowana i ma duże ukrwienie to są leki nasercowe jak nitrogliceryna lub diazotan izosorbidu
*Działanie dermatologiczne:
stosowane głównie na oparzenia i skórę z obrażeniami. Zawierają antybiotyki lub kortykosteroidy (neomycyna, oxytetracyklina z hydrokortyzonem jako oxykord)
*Aerozole błonotwórcze:
stosowane jako środki opatrunkowe z dodatkiem lub bez substancji leczniczej