Баллоны и клапанно-распылительные устройства

Для перевода лекарственных веществ в аэрозольное состояние используются упаковки, работающие под давлением, называемые баллонами.

Схема устройства аэрозольной упаковки приведена на рис. 1. Она состоит из баллона, клапана и содержимого в виде раствора, суспензии или эмульсии лекарственного препарата и пропеллента, герметически закрытого клапаном с распылительной головкой. Подача содержимого из баллона производится по сифонной трубке к отверстию штока клапана с помощью пропеллента. В случае применения в качестве пропеллента не сжатого, а сжиженного газа давление в баллоне остается постоянным, пока в нем будет находиться хотя бы одна капля жидкого пропеллента.

Рис. 1. Устройство аэрозольной упаковки:

а — двухфазная система; б — трехфазная система; 1 — баллон;

2 — распылитель; 3 — клапан; 4 — сифонная трубка;

5 - раствор лекарственного вещества; 6 - пары пропеллента; 7 - пропеллент

В зависимости от материала из которого изготовлен баллон их подразделяют на несколько групп: металлические, стеклянные,пластмассовые и комбинированные. Каждый вид баллонов имеет недостатки и преимущества. При их использовании учитывают в основном стоимость, наличие материалов для их изготовления, а также возможность упаковки тех или иных продуктов.

Вместимость упаковок может быть различной: от 3 мл до 3 л, кроме стеклянных, вместимость которых ограничена 300 мл.

Металлические баллоны изготавливают чаще всего из алюминия, внутреннюю поверхность которых покрывают защит­ными лаками, применяя различные полимерные материалы, анти­коррозионные лаки или сополимеры. Большинство лекарственных веществ и многие парфюмерно-косметические продукты не могут быть внесены в металлические баллоны. Для упаковки этих веществ должны использоваться более инертные материалы.

Стеклянные баллоны изготавливают из нейтрального стекла марки НС-1 и НС-2, сверху покрывая их защитной полимерной оболочкой. При изготовлении стеклянных баллонов необходимо учитывать два основных условия: баллоны должны выдерживать внутреннее давление,, оказываемое пропеллентом (не ме­нее 20 кгс/см²) и должны обладать прочностью на удар. Для обес­печения безопасности обращения со стеклянными аэрозольными баллонами их покрывают эластичными пленками. В случае разрушения осколки баллона удерживаются оболочкой.

Кроме того, стеклянные баллоны должны обладать химической и термической стойкостью, не иметь внутреннего напряжения стекла, иметь равномерную толщину стенок, дна и иметь минимум плоских поверхностей.

За рубежом применяется большой ассортимент пластмассовых баллонов из полипропилена, нейлона, полиэтилена, полиформ­альдегида, дельрина, целкона и др. Но несмотря на целый ряд преимуществ, пластмассы обладают проницаемостью для некото­рых веществ и пропеллентов и плохо сохраняют свою форму при очень большом внутреннем давлении.В последние годы многими фирмами предлагаются аэро­зольные упаковки, не содержащие пропеллентов. Выдача содержимого происходит сжатым воздухом с помощью микро­насоса (механическим пульверизатором), навинчивающегося на горловину баллона и создающего давление воздуха в баллоне до 5 атм. Тонкодисперсную струю в таких случаях получают при сочетании высокого гидравлического давления, развиваемого насосом, с малым проходом сечения клапанов (для этого исполь­зуют лазерные технологии).

Назначение аэрозоля, состояние содержимого баллона, его консистенция, состав и путь введения требуют применения раз личных, в каждом случае строго определенных типов клапанно-распылительных систем. Клапан аэрозольной упаковки должен обеспечивать ее герметичность при давлении в баллоне до 20 кгс/см' эвакуацию препарата из баллона.

Имеется очень много конструкций клапанных устройств. Их классифицируют по трем признакам: принципу действия, cnocoбу крепления на баллоне и назначению.

По принципу действия их классифицируют на грушщ:

— пружинные, действующие при нажатии на распылительну головку вертикально вниз (пружинные, в свою очередь, делят на одноразовые и многократные; непрерывные и дозирующие);

— качательные беспружинные, действующие при нажатии на распылительную головку сбоку;

— клапаны с винтовым вентилем.

По способу крепления на баллоне:

— закрепляющиеся в стандартном отверстии баллона путем разжима вертикальных стенок корпуса клапана под бортик горловины баллона специальным цанговым устройством (дл металлических баллонов);

— закрепляющиеся на горловине баллона путем завальцовки корпуса клапана или капсулы на специальных стенках (для стеклянных и пластмас­совых баллонов);

— клапаны, навинчивающиеся на горловину сосуда (для крупных балло­нов многократного использования).

По назначению:

— стандартные для жидких про­дуктов;

— для пен;

— для вязких продуктов;

— для порошков и суспензий;

— клапаны специального назна­чения;

— дозирующие клапаны. Отечественной фармацевтической

промышленностью выпускаются четы­ре типа клапанов и девять типов распылителей и насадок к ним (рис.2, 3). Их подразделяют на: распылители для ингаляций 1, для ле­чения бронхиальной астмы 2, для суспензионных 3 и пленкообразующих 4 аэрозолей; насадки — стоматологические, ректальные, вагинальные 5 и др.

Рис. 2. Стандартная клапанно-распылительная система для жидких продуктов:

/ — распылительная головка (насадка); 2 — шток; 3 — пружина; 4 — резиновая манжета; 5 — корпус клапана; 6 — сифонная трубка; 7 — прокладка; 8 — капсула (чашка)

Рис. 3. Распылители и насадки отечественного производства