Чистые вещества: примеры. Получение чистых веществ. Водный генератор Ван-дер-Граафа. Примеры чистых веществ

Вся наша жизнь в буквальном смысле построена на работе различных химических веществ. Мы дышим воздухом, который содержит в себе множество различных газов. На выходе получается углекислый газ, который затем перерабатывается растениями. Мы пьем воду или молоко, которое представляет собой смесь воды с другими компонентами (жиром, минеральными солями, белком и так далее).

Банальное яблоко - это целый комплекс сложных химических веществ, которые взаимодействуют друг с другом и нашим организмом. Как только что-то попадает в наш желудок, вещества, входящие в продукт, поглощенный нами, начинают взаимодействие с желудочным соком. Абсолютно каждый объект: человек, овощ, животное - это набор частиц и веществ. Последние делятся на два разных типа: чистые вещества и смеси. В данном материале разберемся, какие вещества чистые, а какие из них относятся к категории смесей. Рассмотрим А также взглянем на типичные примеры чистых веществ.

Чистые вещества

Итак, в химии чистые вещества - это те вещества, что всегда состоят только из одного-единственного вида частиц. И это первое важное свойство. Чистым веществом является вода, например, которая состоит исключительно из молекул воды (то есть своих собственных). Также всегда имеет постоянный состав. Таким образом, каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода и из одного атома кислорода.

Свойства чистых веществ, в отличие от смесей имеют постоянный характер и изменяются при появлении примесей. Только дистиллированная вода имеет температуру кипения, а морская кипит при более высокой температуре. При этом стоит учитывать, что любое чистое вещество не является абсолютно чистым, так как даже чистый алюминий имеет примесь в составе, хоть она и имеет долю в 0.001 %. Возникает вопрос, как выяснить массу чистого вещества? Формула для вычисления выглядит следующим образом - m (масса) чистого вещества = W (концентрация) чистого вещества * смесь / 100 %.

Также существует такой тип чистых веществ, как особо чистые вещества (ультрачистые, высокочистые). Такие вещества используются в производстве полупроводников в различных измерительных и вычислительных устройствах, атомной энергетике и во многих других профессиональных областях.

Примеры чистых веществ

Мы уже выяснили, что чистым веществом является то, что содержит в себе элементы одного вида. Хорошим примером чистого вещества может послужить снег. По сути это та же вода, но в отличие от той воды, с которой мы сталкиваемся ежедневно, эта вода гораздо чище и не содержит примесей. Алмаз тоже является чистым веществом, поскольку он содержит в себе только углерод без примесей. Это же относится и к горному хрусталю. На ежедневной основе мы сталкиваемся с еще одним примером чистого вещества - рафинированным сахаром, который содержит в себе одну лишь сахарозу.

Смеси

Мы уже рассмотрели чистые вещества и примеры чистых веществ, теперь перейдем к другой категории веществ - смесям. Смесь - это когда несколько веществ смешиваются друг с другом. Мы сталкиваемся со смесями на постоянной основе даже в быту. Тот же чай или мыльный раствор представляют собой смеси, которые мы применяем ежедневно. Смеси могут быть созданы человеком, а могут быть природными. Они находятся в твердом, жидком и газообразном состоянии. Как уже было сказано выше, тот же чай является смесью воды, сахара и чая. Это пример смеси, созданной человеком. Молоко является природной смесью, так как оно появляется без участия человека в процессе выработки и содержит в себе множество разных компонентов.

Смеси созданные человеком почти всегда долговечны, а природные под воздействием тепла начинают распадаться на отдельные частицы (молоко, к примеру, прокисает через несколько дней). Смеси также делятся на гетерогенные и гомогенные. Гетерогенные смеси являются неоднородными, а их компоненты видны невооруженным взглядом и под микроскопом. Такие смеси именуют взвесями, которые в свою очередь делят на суспензии (вещество в твердом состоянии и вещество в жидком состоянии) и эмульсии (два вещества в жидком состоянии). Гомогенные а их отдельные компоненты невозможно рассмотреть. Их также именуют растворами (могут быть веществами в газообразном, жидком или твердом состоянии).

Характеристики смеси и чистых веществ

Для удобства восприятия информация представлена в виде таблицы.

Способы получения чистых веществ

В природе многие вещества существуют в виде смесей. Они применяются в фармакологии, промышленном производстве.

Для получения чистых веществ применяются различные методы разделения. Гетерогенные смеси делят с помощью отстаивания и фильтрования. Гомогенные смеси делят с помощью выпаривания и дистилляции. Рассмотрим каждый способ отдельно.

Отстаивание

Этот метод используется для разделения суспензий, таких как смесь речного песка с водой. Главным принципом, на котором основывается процесс отстаивания, является разница в плотностях тех веществ, которые будут разделены. Например, одно тяжелое вещество и вода. Какие чистые вещества тяжелее воды? Это песок, например, который в силу своей массы начнет оседать на дно. Таким же образом разделяют различные эмульсии. Например, от воды можно отделить растительное масло или нефть. Эти вещества в процессе разделения образуют небольшую пленку на поверхности воды. В лабораторных условиях этот же процесс проводят с использованием Этот способ разделения смесей работает и в природе (без участия человека). Например, осаждение сажи из дыма и отстаивание сливок в молоке.

Фильтрование

Этот метод подходит для получения чистых веществ из гетерогенных смесей, например, из смеси воды с поваренной солью. Итак, каким образом работает фильтрация в процессе разделения частиц смеси? Суть заключается в том, что у веществ различные уровни растворимости и размеры частиц.

Фильтр конструируется таким образом, чтобы через него могли пройти только частицы с той же растворимостью или тем же размером, что он может пропустить. Более крупные и другие неподходящие частицы не смогут пройти через фильтр и будут отсеяны. Роль фильтров могут играть не только специализированные устройства и растворы в пределах лаборатории, но и знакомые всем вещи, такие как вата, уголь, обожженная глина, спрессованное стекло и другие пористые объекты. Фильтры используются в реальной жизни гораздо чаще, чем может показаться.

По такому принципу работает всем нам знакомый пылесос, который отделяет крупные частицы мусора и ловко всасывает мелкие, неспособные повредить механизм. Когда вы болеете, то надеваете марлевую повязку, которая может отсеять бактерии. Рабочие, чья профессия связана с распространением опасных газов и пыли, носят защищающие их от отравления.

Воздействие магнита и воды

Таким способом можно разделить смесь порошка железа и серы. Принцип разделения основан на воздействии магнита на железо. Частицы железа притягиваются к магниту, в то время как сера останется на месте. Этот же метод можно использовать для отделения других металлических деталей из общей массы разных материалов.

Если порошок серы, смешанный с порошком железа высыпать в воду, то несмачиваемые частицы серы всплывут на поверхность воды, в то время как тяжелое железо сразу же ляжет на дно.

Выпаривание и кристаллизация

Этот способ работает с гомогенными смесями, такими как раствор соли в воде. Это работает в естественных природных процессах и лабораторных условиях. Например, некоторые озера при нагревание испаряют воду, а на ее месте остается поваренная соль. С точки зрения химии, этот процесс основывается на том, что разница между температурой кипения двух веществ, не позволяет им испариться единовременно. Уничтоженная вода обратится в пар, а оставшаяся соль останется в своем обычном состоянии.

Если вещество, которое нужно извлечь (сахар, например) плавится при нагревании, то воду не испаряют полностью. Смесь сначала прогревают, а затем получившуюся модифицированную смесь настаивают, чтобы частицы сахара осели на дне. Иногда стоит более сложная задача - отделение вещества с более высокой температурой кипения. Например, отделение воды от соли. В таком случае, испаренное вещество необходимо собрать, охладить и сконденсировать. Этот метод разделения гомогенных смесей называют дистилляцией (или просто перегонкой). Существуют специальные устройства, которые дистиллируют воду. Такая вода (дистиллированная) активно используется в фармакологии или в автомобильных системах охлаждения. Естественно, этим же методом люди перегоняют спирт.

Хроматография

Последний метод отделения - хроматография. Он основан на том, что некоторые вещества имеют свойство поглощать другие компоненты веществ. Это работает следующим образом. Если вы возьмете кусочек бумаги или ткани, на которой что-то написано чернилами и погрузите ее часть в воду, то заметите следующее: вода начнет впитываться бумагой или тканью и будет ползти вверх, а вот будет немного отставать. Используя данную методику ученый М. С. Цвет смог отделить хлорофилл (вещество, дающее зеленый окрас растениям) от зеленых частей растения.

Способы получения воды очищенной и воды для инъекций

В соответствии с указаниями ГФ, если в прописи рецепта не указан растворитель, применяют воду очищенную. Воду очищенную используют для изготовления растворов внутреннего и наружного применения, глазных капель, офтальмологических растворов, лекарственных форм для новорожденных и других неинъекционных растворов, изготовляемых с последующей стерилизацией. Если указанные лекарственные формы не подлежат стерилизации, то применяют воду очищенную стерильную.

Для изготовления растворов для инъекций и инфузий в качестве растворителя используют воду для инъекций, полученную дистилляцией или обратным осмосом.

Вода для инъекций должна отвечать требованиям, предъявленным к воде очищенной, но кроме того, должна быть апирогенной и не содержать антимикробных веществ и других добавок.

Для инъекционных лекарственных форм, изготовляемых в асептических условиях и не подлежащих последующей стерилизации, используют стерильную воду для инъекций.

Вода очищенная должна иметь рН от 5,0 до 7,0, не содержать хлоридов, сульфатов, нитратов, восстанавливающих веществ, кальция, диоксид углерода, тяжелых металлов, нормируется содержание аммиака. В 1 мл воды очищенной не должно быть более 100 микроорганизмов.

Вода растворяет многие вещества, смешивается с этанолом, глицерином, димексидом, ПЭО. Не смешивается с жирными, минеральными, эфирными маслами. 1 часть воды растворяется в 80 частях диэтилового эфира, хлороформ растворим в воде в соотношении 1:200.

Способы получения очищенной воды: дистилляция, ионный обмен, обратный осмос или электродиализ.

Качество воды очищенной зависит от ряда факторов:

Качества исходной воды;

Совершенства используемой аппаратуры и правильности ее эксплуатации;

Соблюдения условий получения, сбора и хранения воды очищенной в соответствии с инструкцией по санитарному режиму.

Обеспечение качества исходной воды.

Качество исходной питьевой воды регламентируется санитарными правилами и нормами (СанПиН) «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», утвержденными постановлением № 26 Госкомсанэпиднадзора России от 24.10.96 г. (дата введения - с 01. Июля 1997 г).

Руководство по контролю качества питьевой воды (ВОЗ, Женева, изд. 2, 1994 г.);

Санитарные правила и нормы «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». СанПиН 2.1.4.544 – 96. И др.

Другие документы:

Федеральный закон « О питьевой воде». Некоторые из статей: «Питьевое водоснабжение в чрезвычайных ситуациях»; «Нецентрализованные, автономные системы водоснабжения и система питьевого водоснабжения на транспорте» и др.

Водный кодекс РФ, принятый Госдумой18.10.95.

Директива E.C. (European Communities) 30/05/95/

95/c 131/03 Относительно качества воды, предназначенной для потребления человеком.

Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды.

1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

№ п/п Показатели Единицы измерения Нормативы

1. Термотолерантные Число бактерий в 100 мл Отсутствие

2. Общие колиформные бактерии - « - - « -

3. Общее микробное число Число образующих колонии бактерий в 1 мл Не более 50

4. Колифаг Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) Отсутствие

5. Споры сульфитрезуцирующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие

6. Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие

Общие показатели.

РН - 6,0 – 9,0

Сухой остаток 1000 мг/л

Жесткость общая ммоль/л 7,0

Окисляемость перманганатом калия (мгО/л) – 5,0

Нефтепродукты (суммарно) - 0,1 мг/л

ПАВ (анионактивные) – 0,5 мг/л

Фенольныйй индекс – 0, 25 мг/л

Перед получением воды очищенной может возникнуть необходимость проведения водоподготовки, что предполагает освобождение от:

Летучих веществ (отстаивание, кипячение); аммиака (обработка алюмокалиевыми квасцами из расчета 5,0 на 10 л воды с последующим удалением образующегося водород хлорида путем добавления 3,5 натрия фосфата двузамещенного на 10 л воды);

Механических примесей (отстаивание, фильтрование);

Временной жесткости, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния (кипячением или обработкой 5 % раствором кальция гидрооксида);

Постоянной жесткости, обусловленной присутствием хлоридов и сульфатов тех же катионов (обработка 5 – 6 % растворами натрия карбоната;

Органических веществ (обработка в течение 6 – 8 часов 1 % раствором калия перманганата из расчета 25 мл на 10 л воды).

Вода водопроводная, прошедшая соответствующую водоподготовку, все же содержит достаточное количество солей, которые при дистилляции, например, оседают на стенках испарителя и электронагревательных элементах, в результате чего значительно снижается производительность аквадистиллятора, и быстрее выходят из строя электронагревательные элементы.

Стадия предварительной очистки питьевой воды предупреждает образование накипи и продлевает срок службы аквадистилляторов, а освобождение воды от веществ коллоидного характера сводит к минимуму закупорку пор обратноосмотических мембран.

Обычно технологическая схема получения воды для фармацевтических целей включает следующие стадии:

Предварительную очистку;

Основную очистку;

Финишный метод очистки;

Хранение.

Для предварительной обработки воды применяют фильтры из активированного угля и окисляющие добавки: для разрушения биопленки, создаваемой в них микрофлорой, вводят соединения хлора.

Более актуальным является создание аппаратов в комплексе с водоподготовителями. В настоящее время при получении воды очищенной методом дистилляции предложена электромагнитная обработка воды. При этом воду пропускают через зазоры, образованные в корпусе специального устройства между подвижными и неподвижно установленными магнитами. Под воздействием магнитного поля изменяются условия кристаллизации солей при дистилляции. Вместо плотных осадков солей, образуется взвешенный шлам, который легко удаляется при промывке испарителя.

Предложен также электродиализный метод водоподготовки с применением полупроницаемых мембран и ионообменный метод с применением гранулированных ионитов и ионообменного целлюлозного волокна.

Соблюдение условий получения, сбора и хранения воды очищенной.

Условия получения, сбора и хранения воды очищенной строго регламентированы соответствующими нормативными документами. В нормативных документах регламентируются:

Требования к помещению, в котором осуществляется получение воды очищенной;

Подготовка аппаратов и правила их эксплуатации;

Условия сбора, хранения воды очищенной и для инъекций;

Способы подачи воды очищенной на рабочее место фармацевта и провизора-технолога; правила эксплуатации, мойки и дезинфекции трубопроводов из различных материалов, способы обработки стеклянных трубок и сосудов;

Условия и сроки хранения;

Нормы микробиологической чистоты не стерильной воды;

Контроль качества воды очищенной и для инъекций.

Получение воды очищенной должно производиться в специально оборудованном для этой цели помещении, в котором запрещается выполнять работу, не связанную с получением воды для фармацевтических целей. Воду для инъекций получают в дистилляционной комнате асептического блока. Стены помещения должны быть окрашены масляной краской или выложены метлахской плиткой. За получение воды отвечает специалист, выделенный руководителем аптечного учреждения.

Воду получают в асептических условиях. Воздух помещения стерилизуют ультрафиолетовым излучением с помощью бактерицидных облучателей (БО-15; БО – 60) из расчета 3 ватта на 1 м³.

Получение воды очищенной и для инъекций методом дистилляции.

Дистилляция наиболее широко применяемый метод очистки питьевой воды, отвечающий за получение воды очищенной, отвечающей требованиям, изложенным в НД. Воду дистиллированную получают в аквадистилляторах различной конструкции и производительности (Д), воду для инъекций - в специальных аквадистилляторах апирогенных.

Дистилляционные аппараты отечественного и зарубежного производства имеют три основных узла:

Испаритель;

Конденсатор;

Сборник.

Все аквадистилляторы обязательно имеют датчики уровня. Камера испарения снаружи защищена стальным кожухом, предназначенным для уменьшения тепловых потерь и для предохранения обслуживающего персонала от ожогов.

Аквадистилляторы, применяемые в аптеках, могут отличаться друг от друга по:

Способу обогрева испарителя;

Производительности;

Конструктивным особенностям.

По способу обогрева испарителя различают:

Электрические (ДЭ; АЭ);

Газовые (ДГ; АГ);

Огневые с топкой (ДТ; АТ).

По производительности: 4 л/час; 10 л/час; 25 л/час; 60 л/час (например, ДЭ-25; АЭВС-60 и др.).

По конструктивным особенностям:

Периодического или непрерывного (циркуляционного) действия;

С одно- или двухступенчатым испарителем;

С водоподготовителем (ДЭВ; АЭВ и др);

Со сборником (например, ДГВС, АЭВС и др.);

С сепаратором (брызгоулавливающим устройством) – (ДЭ-25; АЭВС и др.).

Согласно ГОСТ 20887-75 введены условные обозначения аквадистилляторов. Производительность аппаратов указывается после буквенных обозначений. Производительность отечественных моделей аквадистилляторов 4 и 25 л/час; апирогенных аквадистилляторов (вода для инъекций) – 4, 10, 25, 60 л/час.

Аквадистилляторы, применяемые для получения воды очищенной по принципу обогрева делятся на:

Электрические

Газовые;

С топкой

Также в аквадистилляторах может иметься водоподготовитель и/или сборник.

Общий принцип получения воды методом дистилляции.

Общий принцип дистилляции состоит в том, что питьевую воду или воду, прошедшую водоподготовку помещают в аквадистиллятор, состоящий из камеры испарения, конденсатора и сборника. В испарителе воду нагревают до кипения, и образующийся пар поступает в конденсатор, где он сжижается и в виде дистиллята поступает в сборник. Все нелетучие примеси, находившиеся в исходной воде, остаются в испарителе.

Получение воды для инъекций должно осуществляться в помещении дистилляционной асептического блока, где категорически запрещается выполнять какие-либо работы, не связанные с перегонкой воды. Очищенную воду используют свежеприготовленной или хранят в закрытых емкостях, изготовленных из материалов, не изменяющих свойства воды и защищающих ее от инородных частиц и микробиологических загрязнений не более 3 суток. Ежедневно перед началом перегонки необходимо в течение 10-15 мин пропускать через дистиллятор пар, не включая холодильник. Первые порции дистиллированной воды через 10-15 мин сливаются, и только после этого начинается сбор воды. Вода собирается в чистые простерилизованные или обработанные паром сборники промышленного производства и в порядке исключения - в стеклянные баллоны с четкой надписью "вода дистиллированная", "вода для инъекций". Сборники нумеруются. Стеклянные сборники плотно закрываются пробками с двумя отверстиями: одно для трубки, по которой поступает вода, другое для стеклянной трубки, в которую вставляется тампон из стерильной ваты (меняется ежедневно). Сборники устанавливаются на баллоноопрокидыватели. Подачу воды на рабочие места осуществляют по трубопроводам или в баллонах, трубопроводы должны быть изготовлены из материалов, разрешенных МЗ РФ к применению в медицине. Дезинфекционная обработка транспортных путей для подачи дистиллированной и апирогенной воды осуществляется перед сборкой и далее 1 раз в 14 дней. Способ обработки зависит от материала трубопроводов (металл, стекло, полимеры).

Ионный обмен

Используются колонки с ионообменными смолами, которые делятся на 2 группы.

Катиониты - смолы с кислой карбоксильной или сульфоновой группой, обменивают ионы водорода на ионы щелочных и щелочноземельных металлов;

Аниониты - в основном продукты полимеризации аминов с формальдегидом. Обменивают свои гидроксильные группы на анионы.

Используемые для деминерализации воды ионнообменные смолы являются прекрасным субстратом для размножения бактерий, поэтому данным методом нельзя пользоваться для получения воды для инъекций.

Принцип обратного осмоса

Основан на использовании полупроницаемых мембран. Эти мембраны удерживают до 100% взвешенных коллоидных и растворенных веществ с молекулярной массой 200 и 95% веществ с более низкой молекулярной массой (в том числе бактерии, молекулы пирогенов). Суть обратного осмоса: под давлением, превышающим осмотическое, высокоминерализованная вода диффундирует через полупроницаемую мембрану в отсек чистой воды.

К сожалению, невозможно контролировать наличие микроскопических механических дефектов в мембранах (уже имеющихся или возникающих под давлением фильтруемой воды), что ведет к попаданию микроорганизмов в чистую воду.

Дистилляция

Самый дорогой, но и самый эффективный метод получения воды любого назначения: как очищенной, так и дистиллированной. Этапы получения дистиллированной воды:

нагрев исходной воды (после ее предварительной обработки, если в этом есть необходимость) до кипения и парообразования;

поступление пара в конденсатор и конденсация;

поступление конденсата в водоприемник: хранение и использование путем подачи через систему трубопроводов или иных механизмов доставки на рабочие места.

Теоретически дистиллят, полученный с соблюдением всех технологических правил перегонки воды, не должен содержать химические примеси в количествах выше допустимых пределов, должен быть стерильным и апирогенным. На практике это не всегда получается. Причины:

неправильная регуляция скорости кипения и, как следствие, заброс капель исходной воды с паром в конденсатор;

санитарное состояние дистиллятора, водоводов, водоприемников: нарушение режима их стерилизации способствует проникновению, сохранению и колонизации микроорганизмов (особенно грамотрицательных бактерий и плесневых грибов) на внутренних поверхностях аппаратуры и труб (ГФ XI, Приказ №309)

Для предотвращения возможности размножения микроорганизмов в получаемой дистиллированной воде рекомендовано хранить ее в одном из двух температурных режимов:

5 - +10 °С (холодовой режим),

80 - +95 °С (тепловой режим)

При обоих режимах вода должна находиться в постоянном движении со скоростью 1-3 м/сек (для предупреждения колонизации микробов на стенках).

Наиболее предпочтителен тепловой режим, так как при нем прекращается размножение микроорганизмов.

Вода очищенная, используемая для приготовления растворов, не подлежащих стерилизации в конечной упаковке, должна быть стерильной. Это растворы следующего назначения: глазные капли; офтальмологические растворы для орошения операционного поля вмикрохирургии глаза; растворы для внутреннего и наружного применения для новорожденных и т. д. Если данные растворы стерилизуются в конечной упаковке, то воду предварительно не стерилизуют.

Нормативы санитарно-микробиологического состояния воды очищенной регламентируются ФС 42-2619-97: ОМЧ 100 микроорганизмов суммарно (бактерии и грибы) в 1 мл, отсутствие энтеробактерий, синегнойной палочки и золотистого стафилококка; срок хранения не более 3 суток; апирогенность.

Санитарно-эпидемиологическая служба при контроле санитарного режима аптек пользуется в настоящее время Приказом №3182-84 от 29 декабря 1984 г., согласно которому к дистиллированной воде, используемой для приготовления лекарственных средств (кроме инъекционных растворов и глазных капель), предъявляются те же требования, что и к питьевой воде (ГОСТ 2874-82): ОМЧ - до 100 сапрофитов в 1 мл, коли-титр - не менее 500 мл.

Вода для инъекций используется для приготовления инъекционных и инфузионных растворов, которые вводятся парентерально (минуя защитные кожно-слизистые барьеры, барьеры лимфатических образований). Поэтому к ней предъявляются более высокие санитарно-микробиологические требования. Согласно ФС 42-2620- 97 вода для инъекций должна соответствовать требованиям, предъявляемым к воде очищенной, и быть апирогенной. Срок хранения не более 24 часов, в асептических условиях при температурном режиме 5-10 оС (холодовой) или 85-90 оС (тепловой).

Санитарно-эпидемиологическая служба, согласно вышеупомянутому приказу, к воде для инъекций предъявляет следующие требования: ОМЧ до стерилизации - не более 15 микроорганизмов суммарно (бактерии и грибы) в 1 мл, содержание кишечной палочки и протея не допускается.

Бактериальные пирогены

Бактериальные пирогены - продукты жизнедеятельности и распада бактерий, а также погибшие микробные клетки. По химической природе бактериальные пирогены - вещества типа полисахаридов и полипептидов с молекулярной массой 8000 000, частицы которых достигают размеров от 50 нм до 1 мкм. Пирогенными свойствами обладают практически все бактерии: патогенные и сапрофитные, грамотрицательные и грамположительные, пигментные и непигментные. Но пирогенность грамотрицательных бактерий в 100 раз выше за счет липидных компонентов клеточной стенки (ЛПС и ЛПП). Например, пирогенность извлечений из Вас. subtillis для кролика проявляется при введении дозы 0,08 мкг/кг и выше; ЛПС из возбудителей брюшного тифа (S . typhi ) вызывает пирогенную реакцию у кролика в дозе 0,06 мкг/кг, а из протея (Pr . vulgaris ) - в дозе 0,012 мкг/кг. У грамположительных бактерий пирогенность обусловлена мощным слоем пептидогликана.

Практически нет ни одного органа или ткани, системы, в которых не отмечалось бы функциональных сдвигов после введения в организм бактериальных пирогенов. Наиболее резкие пирогенные реакции возникают при внутрисосудистых, спинномозговых и черепно-мозговых инъекциях.

Клиника пирогенной реакции проявляется в следующих симптомах: озноб, повышение температуры; нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, падение артериального давления, рвота, диарея, развитие коматозного состояния и т. д.

Свойства пирогенов;

свободно проходят через фарфоровые фильтры;

адсорбируются на асбесте при фильтрации через фильтры Зейтца;

теряют свою активность при длительном хранении (6-8 месяцев);

сухой препарат Пирогены сохраняет свою активность до 5 лет;

адсорбируются из раствора на стенках стеклянных емкостей, в которых хранятся жидкости.

Пирогенные вещества нелетучи и не перегоняются с водными парами при дистилляции воды. Загрязнение ими дистиллята может происходит за счет перебрасывания мельчайших капелек воды или переноса их сильной струей пара в холодильник.

Пирогены могут быть внесены в исходный раствор с водой или лекарственным веществом, но в основном они высвобождаются в процессе изготовления и термической стерилизации растворов, так как при этом происходит гибель и разрушение микроорганизмов, изначально находящихся в растворе. Есть определенная зависимость между количеством микробов в 1 мл до стерилизации и пирогенностью простерилизованной воды. Эта цифра колеблется в пределах 10 3 -10 4 микробных клеток в 1 мл.

Методы разрушения пирогенов и предотвращения пирогенности:

Температурное воздействие, при котором разрушаются все органические вещества (пар под давлением - 5 часов, сухожаровой шкаф при t=180 оC - 4 часа, при t=200°C - 45 минут);

фильтрация растворов для инфузий через асбестовые фильтры;

интенсивное воздействие ультразвуком;

сорбция активированным углем;

обработка ферментами ();

химический метод (использование горячего подкисленного 1% раствора перманганата калия для обработки стеклянных трубок дистилляторов, сосудов для сбора дистиллята с последующим отмыванием от раствора).

Освободить растворы от пирогенов технологически очень сложно и в условиях аптеки практически невозможно. Поэтому все усилия должны быть направлены на получение растворов, максимально свободных от сопутствующей микрофлоры.

С целью уменьшения риска образования пирогенов в результате размножения бактерий нормативными документами регламентированы сроки и условия хранения воды для инъекций до применения по назначению (ФС 42-2620-97), а также парентеральных растворов до стерилизации (не более 3 часов по Приказу № 309).

Исследование на пирогенность

Микробиологический метод (Дополнение № 5191-90 от 11 сентября 1990 г. к методическим указаниям «Микробиологический контроль в аптеках» от 29 декабря 1984 г.). Методика обнаружения пирогенобразующих микроорганизмов в дистиллированной воде, 0,9% растворе хлорида натрия и 5, 10, 25 или 40%-м растворе глюкозы до стерилизации (не позднее 1,5 часа после изготовления) основана на выявлении количества колоний грамотрицательных микроорганизмов с помощью 3% водного раствора гидроксида калия.

Суть метода: 1 мл исследуемого образца, взятого непосредственно перед стерилизацией, засевают по 0,5 мл на поверхность двух чашек с МПА и термостатируют в течение 5 суток при температуре 30-35 °С. После инкубации в термостате каждую выросшую колонию смешивают с реактивом. Если в течение 60 секунд происходит образование желеобразной массы, данная колония образована грамотрицательными микроорганизмами, следовательно, испытуемый раствор содержит пирогенобразующие микроорганизмы. Для дистиллированной воды предельно допустимое количество пирогенобразующих единиц в 1 мл - 5, общее количество микроорганизмов - 15-20; для растворов глюкозы и натрия хлорида пирогенобразующих единиц- 10, общее количество микроорганизмов - 50. Недостатки метода:-

значительная неточность, так как определяются только живые микроорганизмы, тогда как пирогенностью обладают и «обломки» бактериальной клетки;

нельзя определить количество пирогена в исследуемом препарате;

данная методика применяется только для перечисленных Растворов и только до стерилизации, что делает невозможным исследование других парентеральных препаратов.

Биологический метод (ГФ XI, т. 2, с. 183). Испытание проводят на здоровых кроликах обоего пола массой 2-3,5 кг, содержавшихся на полноценном рационе. Каждый кролик должен находиться в помещении с постоянной температурой в отдельной клетке, при уборке которых необходимо избегать возбуждения животных. Перед проведением испытаний кроликам ежедневно измеряют температуру и взвешивают. Животные не должны терять в весе и должны иметь температуру в пределах 38,5-39,5 оС, в противном случае они не используются в опыте. Накануне испытания кролики переводятся в отдельное помещение, изолированное от шума, проводится контрольное измерение температуры и взвешивание. В испытании одного препарата используются не менее трех кроликов. Испытуемый препарат отбирается в количестве 2 флаконов или ампул из каждой серии, готовится общий раствор для каждой серии и вводится в ушную вену животному. Растворители для препарата, иглы и шприцы должны быть апирогенными. После введения испытуемого вещества измеряют температуру 3 раза с промежутками в 1 ч. Суммарно повышение температуры у 3 кроликов должно быть меньше или равно 1,4оС. Превышение на 2,2 °С означает, что испытуемый препарат обладает пирогенностью. Биологический метод имеет ряд недостатков:

необходимость содержания животных и ухода за ними;

невозможность повторного использования кроликов для определения пирогенности в последующих объектах при выявлении пирогенной реакции (только спустя 3 суток, если предыдущий препарат не обладал пирогенностью);

широкий диапазон биологическ функциональных колебаний ответной реакции кроликов на одну и ту же дозу пирогена;

невозможность определения количества пирогена в исследуемом препарате;

возможность несоответствия величины пирогенных доз для кролика и человека (описаны случаи апирогенности раствора для кролика и пирогенной реакции у человека).

Более объективными являются физико-химические методы: полярография, люминесцентный метод, но они не нашли широкого применения.

ЛАЛ-тест - более чувствительный метод, основанный на процессе физико-химического взаимодействия эндотоксинов с лизатом клеток (амебоцитов) крови мечехвостов Limulus polyphemus 1 , в результате которого происходит образование геля различной плотности (ЛАЛ-реактив - Лизат Амебоцитов Лимули, ВФС 42-2960- 97). (1 - Морское животное, относящееся к типу членистоногих.)

Определение содержания бактериальных эндотоксинов (ЛАЛ-тест). Для проведения ЛАЛ-теста необходимы ЛАЛ-реактив, рабочий стандартный образец (РСО) эндотоксина, оттитрованный фирмой-производителем по Американскому национальному стандарту эндотоксина RSE (ЕС-5), и «вода для ЛАЛ-теста», которая должна быть свободна от бактериальных эндотоксинов (содержание эндотоксинов < 0,001 ЕД э/мл) и, как правило, входит в состав наборов для ЛАЛ-теста.

Посуда (пробирки, пипетки и др.), используемая для проведения ЛАЛ-теста, должна быть стерильна и свободна от бактериальных эндотоксинов (тщательно вымыта и обработана сухим жаром при 250 °С в течение 1 часа или при 180 оС в течение 3 часов).

Проведение ЛАЛ-теста и интерпретация результатов

Качественный тест. Содержание ампулы или флакона с испытуемым препаратом разводят водой для ЛАЛ-теста. Кратность разведения {К) определяют по формуле:

где А - максимально допустимое содержание эндотоксина в препарате, указанное в частной фармакопейной статье; к - чувствительность ЛАЛ-реактива, указанная фирмой-производителем на этикетке упаковки.

Определение проводят в двух параллельных пробах. Полученный раствор препарата по 0,1 мл помещают в две стеклянные пробирки диаметром 10 мм и добавляют по 0,1 мл ЛАЛ-реактива.

Одновременно ставят положительный и отрицательный контроль опыта. Для проведения положительного контроля в две пробирки помещают по 0,1 мл ЛАЛ-реактива и по 0,1 мл раствора РСО эндотоксина. Для проведения отрицательного контроля в две пробирки вносят по 0,1 мл ЛАЛ-реактива и по 0,1 мл воды для ЛАЛ-теста.

Все реакционные смеси аккуратно перемешивают и одновременно помещают на 60 мин в водяную баню или термостат с температурой 370±1°С. Следует избегать вибрации и ударов во время инкубации. По истечении указанного срока результаты регистрируют только как положительные или отрицательные. Положительная реакция характеризуется образованием плотного геля, который не разрушается при поворачивании пробирки на 180°. При отрицательной реакции такой гель не образуется.

Результаты испытания лекарственного препарата с помощью ЛАЛ-теста можно оценивать лишь в том случае, когда в обеих пробирках с отрицательным контролем реакция отрицательна, а в обеих с положительным контролем - положительна.

Препарат считают выдержавшим испытания, если реакция отрицательна в обеих параллельных пробах. Если реакция положительна хотя бы в одной из проб, испытание повторяют с помощью полуколичественного теста.

Полуколичественный тест. Испытуемый препарат проверяют в ряду последовательных двукратных разведений водой для ЛАЛ-теста. Условия проведения количественного теста такие же, как и для качественного теста. Определение проводят в двух повторностях. Отрицательный и положительный контроли ставятся для всех серий разведений. Все пробирки инкубируются одновременно.

Для расчета количества эндотоксина в испытуемом препарате отмечается наиболее высокое разведение, дающее плотный гель, хотя бы в одной повторности. Содержание бактериальных эндотоксинов (С) определяется по формуле:

С = ТХ,

где: Т - титр наиболее высокого разведения препарата, дающего плотный гель,

X - чувствительность ЛАЛ-реактива, указанная фирмой-производителем на этикетке упаковки.

Препарат считают выдержавшим испытание, если полученное при определении количественное содержание эндотоксинов в нем не превышает максимально допустимую величину, указанную в частной фармакопейной статье.

Недостатком описанного метода является то, что с его помощью определяются только липополисахариды клеточной стенки микроорганизмов, в то время как пирогенностью обладают не только они.

Санитарно-микробиологический контроль воды,

используемой для фармацевтических целей

Согласно методическим указаниям по микробиологическому контролю в аптеках (№3182-84 от 29 декабря 1984 г.), вода забирается для исследования на разных этапах ее получения, хранения, использования с соблюдением правил асептики: конец бюретки предварительно обжигают в пламени ваты, смоченной спиртом, дают стечь первой порции, затем забирают воду в стерильные флаконы, закрывая их стерильными ватными пробками. Аналогично производят отбор проб из тройников с внешним выводом и краном при значительной длине трубопровода. С момента забора воды до ее микробиологического исследования должно проходить не более 1,5 часов (увеличение микробной массы).

Растворы - жидкая лекарственная форма, полученная растворением жидких, твердых или газообразных веществ в соответствующем растворителе. По дисперсологической классификации растворы - свободнодисперсные системы с жидкой дисперсионной средой.

В фармацевтической практике на долю растворов приходится в среднем до 30% общей рецептуры аптек. Большой удельный вес рас- творов, как и всех жидких лекарственных форм, объясняется рядом их преимуществ перед другими лекарственными формами.

Преимущества растворов в сравнении с твердыми лекарственными формами:

Высокая биодоступность;

Снижение раздражающих свойств;

Быстрое наступление терапевтического эффекта;

Возможность коррекции вкуса;

Простота и удобство применения.

Недостатки растворов в сравнении с твердыми лекарственными формами:

Непродолжительный срок хранения;

Необходимость разработки состава вспомогательных веществ. Присущие растворам недостатки не влияют на их широкое применение.

Классификация растворов представлена на схеме.

Свойства растворов представлены в табл. 12.1.

Таблица 12.1. Свойства растворов

12.1. РАСТВОРИТЕЛИ

Для изготовления раствора необходимы лекарственные вещества и растворители.

Растворители - индивидуальные химические соединения или их смеси, способные растворять различные вещества, т.е. образовывать с ними однородные системы - растворы.

Растворители разделяют на 2 класса:

Вода (очищенная или для инъекций);

Органические растворители (спирт этиловый, глицерин, хлороформ, эфир и др.).

Основные требования, предъявляемые к растворителям:

Растворяющая способность;

Химическая индифферентность и биологическая безвредность;

Отсутствие неприятного вкуса и запаха;

Микробиологическая чистота;

Низкая цена и доступность.

12.1.1. Вода

В фармации основными растворителями при изготовлении лекарственных форм являются вода очищенная и вода для инъекций.

12.1.2. Вода очищенная

Ранее применялся термин «вода дистиллированная», т.е. вода, получаемая методом дистилляции. В настоящее время разработаны новые технологии, позволяющие получить воду требуемого качества путем фильтрации ионов через мембрану. Поэтому ГФ Х! термин «вода дистиллированная» был заменен более общим - «вода очищенная». Данный термин исключает определение

способа получения воды и устанавливает общие требования к ее качеству.

Существует 2 способа получения воды очищенной:

Дистилляция;

Обратный осмос. Оборудование для получения воды

очищенной

Аквадистилляторы Аквадистилляторы ДЭ (рис. 12.1) предназначены для получения очищенной воды. Корпус и основные детали выполнены из нержавеющей стали. Технические характеристики представлены в табл. 12.2.

Дистиллятор состоит из следующих основных блоков (рис. 12.2): охладитель (конденсатор), уравнитель, камера испарения (испаритель), электронагреватели, датчик уровня, блок управления.

Для изготовления малых объемов очищенной воды рекомендуется

Рис. 12.1. Внешний вид аквадистилляторов ДЭ

Таблица 12.2. Основные технические характеристики дистилляторов ДЭ

Рис. 12.2. Дистиллятор:

1 - конденсатор; 2 - отверстие; 3 - ниппель; 4 - патрубок; 5 - сливная трубка; 6 - воронка; 7 - уравнитель; 8 - испаритель; 9 - кожух; 10 - кран; 11 - крестовина; 12 - отверстие в ниппеле; 13 - болт заземления; 14 - провод; 15 - ТЭН; 16 - ниппель; 17 - бачок уравнителя; 18 - сливной кран; 19 - штуцер отвода воды

Рис. 12.3. Настольный аквадистиллятор

использование настольных дистилляторов, например MELAdest? 65 фирмы MELAG (рис. 12.3). Дистиллятор позволяет получать воду очищенную, соответствующую требованиям фармакопеи. Производительность - 0,7 л/час. Размеры - 23 . 38 см. Мощность - 500 Вт. Основные преимущества - малая энергоемкость и производительность, что позволяет использовать дистиллятор для изготовления только нескольких рецептов.

Правила получения воды очищенной методом дистилляции

1. Получение и хранение воды очищенной должны производиться в спе-

циально оборудованном для этой цели помещении с помощью аквадистилляторов или других разрешенных для этой цели установок.

2. При получении воды с помощь аквадистиллятора ежедневно перед началом работы:

В течение 10-15 мин проводят пропаривание дистиллятора и трубопроводов при закрытых вентилях подачи воды в конденсатор;

В течение 15-20 мин отбрасывают первые порции воды.

3. Полученную воду очищенную и для инъекций собирают в чистые простерилизованные или обработанные паром сборники промышленного производства, изготовленные из материалов, не изменяющих свойства воды и защищающих ее от инородных частиц и микробиологических загрязнений (в порядке исключения - в стеклянные баллоны). Сборники должны иметь четкую надпись: «Вода очищенная», «Вода для инъекций». На сборнике воды прикрепляется бирка с указанием даты ее получения, номера анализа и подписи проверявшего. Если одновременно используют несколько сборников, их нумеруют. На этикетке емкостей для сбора и хранения воды для инъекций должно быть обозначено, что их содержимое не простерилизовано.

4. Стеклянные сборники плотно закрывают пробками с 2 отверстиями: одно - для трубки, по которой поступает вода, другое - для стеклянной трубки, в которую вставляется тампон из стерильной ваты (меняют ежедневно).

5. Воду очищенную используют свежеприготовленной или хранят в закрытых емкостях не более 3 сут.

Требования ГФ к качеству воды очищенной

Воду очищенную ежедневно из каждого баллона анализируют на отсутствие хлоридов, сульфатов и солей кальция. Ежеквартально воду очищенную направляют в территориальную контрольно-аналитическую лабораторию для полного химического анализа.

Вода очищенная должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса. Значение рН может колебаться в пределах 5,0-6,8. Сухой остаток не должен превышать 0,001% (т.е. 1 мг в 100 мл воды). Вода не должна содержать восстанавливающих веществ (при кипячении в течение 10 мин 100 мл воды с 2 мл кислоты серной разведенной и 1 мл 0,01 М раствора калия перманганата вода должна оставаться окрашенной в розовый цвет), нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов, кальция, тяжелых металлов, углерода диоксида. Допускается лишь наличие следов аммиака (не более 0,00002%).

Микробиологическая чистота воды очищенной должна соответствовать требованиям на воду питьевую. Допускается содержание в ней не более 100 микроорганизмов в 1 мл при отсутствии бактерий сем. Enterobacteriaceae, Р. aeruginosa, S. aureus.

12.1.3. Вода для инъекций

Для изготовления растворов для инъекций используют воду для инъекций, которая должна выдерживать испытания на воду очищенную, а также должна быть стерильной и апирогенной.

Воду для инъекций получают в асептических условиях на основании приказа Минздрава? 309. Получение воды для инъекций производят в дистилляционной комнате асептического блока, где категорически запрещается выполнять какие-либо работы, не связанные с дистилляцией воды.

Получение воды для инъекций производится с помощью аквадистилляторов или установок обратноосмотических согласно прилагаемым к ним инструкциям.

Известно, что пирогенные вещества нелетучи и не перегоняются с водяным паром. Загрязнение дистиллята пирогенными вещества- ми происходит путем перебрасывания мельчайших капель воды или уноса их струей пара в конденсатор. Поэтому главной задачей при получении воды для инъекций является отделение капелек воды от паровой фазы. Для этой цели в аквадистилляторах АА-1 (рис. 12.4) имеются сепараторы (8), где пар проходит длинный извилистый путь и на пути в конденсатор постепенно теряет капельножидкую фазу.

Рис. 12.4. Аквадистиллятор АА-1

Основными частями аквадистиллятора АА-1 являются камера испарения (10 ) с сепаратором (8), конденсатор (1-6 ), сборник-уравнитель (25) и электрощит. Камера испарения (10) снаружи защище- на стальным кожухом (9), предназначенным для уменьшения тепловых потерь и предохранения обслуживающего персонала от ожогов. В дно (12 ) камеры вмонтированы четыре электронагревателя (11) и края для сброса (В). В камере испарения (10) вода (с добавлением химических реагентов) (14 ), нагреваемая электронагревателями (11), превращается в пар, который через сепараторы (8) и паровую трубку (7) поступает в конденсационную камеру (3), охлаждаемую сна-

Рис. 12.5. Стеклянные дистилляторы

ружи холодной водой (15), и, кон- денсируясь, превращается в воду апирогенную.

Для получения воды апирогенной высшей степени деминерализации применяют стеклянные дистилляторы Sanyo (рис. 12.5). Дистиллятор имеет запатентованный пароуловитель, обеспечивающий свободный от пирогенов дистиллят высшей чистоты; рН 5,6-6,0. Производительность - 8 л/ч.

Вода очищенная для инъекций (деминерализованная)

Вода деминерализованная (Aqua demineralisata) в медицинской практике применяется наряду с водой для инъекций для изготовления инъекционных растворов.

Вода деминерализованная для инъекционных растворов получается путем пропускания исходной воды через установку обратноосмотическую и стерилизующий фильтр. На стадии обратного осмоса вода очищается от органических соединений и солей. Удаление примесей происходит за счет пропускания воды через полупроницаемую мембрану при давлении, превышающем осмотическое. Для увеличения эффективности процесса используется тангенциальная подача воды к поверхности мембраны при рециркуляции. Оборудование представляет собой последовательно соединенные колонны (рис. 12.6), состоящие из свернутой определенным образом системы мембранных фильтров. Мембраны имеют размеры пор 0,0005-0,001 мм. Контроль систем обратного осмоса осуществляется измерением удельной электрической проводимости воды на выходе из системы.

Хранение воды для инъекций

Полученную воду для инъекций собирают в чистые простерилизованные или обработанные паром стеклянные сборники или в специальные сосуды (рис. 12.7). Сборники должны иметь четкую надпись «Вода для инъекций». Сосуд для хранения воды для инъекций должен быть оборудован:

Мешалкой;

Рубашкой для подачи пара и охлаждающей воды;

Системой душирования для обеспечения непрерывного смачивания всей внутренней поверхности сосуда;

Рис. 12.6. Установки обратноосмотические «Апироген-20» и обратноосмотическая мембрана

Рис. 12.7. Сборник для хранения воды для инъекций с непрерывной циркуляцией промышленного производства

Системой термостатирования;

Гидрофобным воздушным фильтром;

Взрывной мембраной;

Манометром;

Системой регулирования уровня. Воду для инъекций используют

свежеприготовленную или хранят при температуре от 5 до 10 ?С или от 80 до 95 ?С в закрытых емкостях, изготов- ленных из материалов, не изменяющих свойств воды, защищающих ее от попадания механических включений и микробиологических загрязнений, не более 24 ч. При необходимости длительного хранения воды для инъекций необходимо организовать ее циркуляцию при температуре в интервале 85-90 ?С.

Требования к качеству воды для инъекций А. Отсутствие пирогенных веществ

Пирогенными веществами (греч. pyr - огонь, лат. generatio - рождение) называют продукты жизнедеятельности и распада микроорганизмов, погибшие микробные клетки. По химическому соста- ву пирогенные вещества представляют собой высокомолекулярные соединения липополисахаридной природы с размером частиц от 50 нм до 1 мкм. Установлено, что пирогенные вещества образуют в основном грамотрицательные бактерии.

Впрыскивание раствора, содержащего пирогенные вещества, вызывает пирогенный эффект (повышение температуры тела, лихо- радочное состояние). Наиболее резкие пирогенные реакции наблюдаются при внутрисосудистых, спинномозговых и внутричерепных инъекциях.

Пирогенные вещества - термостабильные вещества; они разрушаются только при нагревании в суховоздушных стерилизаторах при температуре 250 ?С в течение 30 мин. В связи с опасностью возможного пирогенного эффекта проверке на пирогенность подвергают растворы, вводимые внутривенно в объемах 10 мл и более (ГФ). Обязательно должны проверяться 5% раствор глюкозы, изотонический натрия хлорида, раствор желатина. Один раз в квартал испытание на пирогенность растворов и воды для инъекций в виде изотонического раствора производят с помощью биологического метода (ГФ).

Биологический метод. Испытуемый раствор вводят 3 здоровым кроликам массой 1,5-2,5 кг в ушную вену из расчета 10 мл на 1 кг массы тела кролика. Раствор лекарственного вещества или воду считают апирогенными, если после введения ни у одного из 3 подопытных кроликов ни при 1 из 3 измерений не наблюдалось повышения температуры тела более чем на 0,6 ?С по сравнению с исходной температурой тела, и в сумме повышение температуры у 3 кроликов не превышало 1,4 ?С.

Лимулус-тест. Кроме официнального биологического метода испытания на пирогенность широко применяют лимулус-тест (ЛАЛтест), основанный на образовании геля при взаимодействии бактериальных пирогенов с лизатом амебоцитов Limulus polyphemus. В основе ЛАЛ-теста лежит способность лизата амебоцитов (клеток гемолимфы реликтовых животных - мечехвостов) специфически реагировать с эндотоксинами грамотрицательных бактерий. В настоящее время

ЛАЛ-тест узаконен фармакопеями многих стран, а с 2009 г. предложен для введения в Фармакопею РФ в качестве альтернативного метода идентификации пирогенных веществ. Методы депирогенизации:

Химические;

Физико-химические;

Энзиматические.

Химические методы депирогенизации:

Пиролитическое разложение пирогенных веществ в термостабильных субстанциях (депирогенизация натрия хлорида при

180-200 ?С);

Нагревание в 6% растворе перекиси водорода при 100? С в течение 1 ч;

Выдерживание в подкисленном кислотой серной 0,5-1% растворе калия перманганата в течение 25-30 мин. Для приготовления раствора к 10 частям 1% раствора калия перманганата добавляют 6 частей 1,5% раствора кислоты серной. После обработки сосуды и трубки тщательно промывают свежеприготовленной водой для инъекций.

Физико-химические методы:

Пропускание растворов через колонки с активированным углем, целлюлозой;

Использование мембранных ультрафильтров с отрицательным дзета-потенциалом. Данный метод удобен при промышленном изготовлении инъекционных растворов.

Б. Контроль качества воды для инъекций

На основании приказа Минздрава РФ? 309 и МУ-78-113 «Приготовление, хранение и распределение воды очищенной и воды для инъекций» от 22.05.1998 г. вода для инъекций контролируется ежедневно в соответствии со статьями ГФ «Вода очищенная» и «Вода для инъекций» по фармакопейной статье (табл. 12.3).

Если в аптеке имеется система распределения воды по трубопроводам, то вода для инъекций подлежит дополнительному контролю в трубопроводах. В системе распределения воды очищенной непрерывному контролю подлежат скорость потока (для закольцованных систем), температура (для горячих систем) и удельная электрическая проводимость воды. Кроме того, желателен контроль содержания органического углерода.

Таблица 12 .3. Показатели качества воды очищенной и воды для инъекций по ФС-2619 и ФС-2620

12.2. РАСТВОРИМОСТЬ ВЕЩЕСТВ ПО ГФ

Технология изготовления растворов зависит не только от свойств растворителя, но и от растворимости лекарственного вещества.

Растворимость - максимальная концентрация вещества, которое может быть полностью растворено в данном растворителе при данной температуре и давлении. Лекарственное вещество считают растворившимся, если в растворе при наблюдении в проходящем свете не обнаруживают его частицы.

По ГФ установлены 7 терминов, характеризующих растворимость лекарственных средств (табл. 12.4).

Таблица 12.4. Характеристика растворимости по ГФ

12.2.1. Факторы, влияющие на растворимость

А. Температура

Растворимость любого вещества зависит от температуры. Большинство веществ являются эндотермическими, поглощая тепло в процессе растворения. Для этих веществ нагрев раствора приводит к увеличению растворимости. Некоторые вещества (гидрат окиси или глицерофосфат кальция и натрия карбенициллин) выделяют тепло в процессе растворения. Растворимость таких веществ уменьшается с увеличением температуры.

Б. Присутствие других ионов

Растворимость почти всегда понижается при введении в раствор дополнительных веществ или ионов (высаливание). Однако имеется обратная зависимость повышения растворимости при введении в раствор ионов:

- увеличение растворимости белков-глобулинов, которые лучше растворяются в растворе натрия хлорида, чем в воде;

- растворение йода в насыщенном растворе калия йодида с образованием комплекса KJ 3 ;

- растворение сулемы в растворе натрия хлорида с образованием комплексного соединения Na 2 HgCl 4 .

Из этого следует, что фенобарбитал натрия находится в растворенном состоянии при рН более 8,3. Уменьшение рН вызовет осаждение фенобарбитала.

Г. Полярность растворителя

Растворимость препарата в данном растворителе в значительной степени зависит от полярности растворителя. По диэлект- рической константе растворители классифицируют на полярные (е >50), полуполярные (е = 20-50) или неполярные (е = 1-20) (табл. 12.5).

Таблица 12.5. Диэлектрическая константа растворителей

Полярные растворители растворяют соли или высокополярные (дипольные) молекулы. Неполярные растворители растворяют непо- лярные молекулы. Полуполярные растворители (спирты и кетоны) могут растворять и те и другие в зависимости от их свойств. Таким образом, в фармации существует универсальное правило выбора растворителя: «Подобное растворяется в подобном».

Существует 2 способа увеличения растворимости веществ в полуполярных растворителях:

1. Изменяя рН, чтобы изменять полярность вещества (соль или основание). Увеличение концентрации соли приводит к увеличению

растворимости солей в полярных растворителях, оснований - в неполярных.

2. Смешивая растворители различных полярностей, чтобы изменять полярность растворителя.

Пример 2

Заменить спирт на глицерин в составе раствора фурацилина 1:1500. Для определения диэлектрической константы растворителя готовят смеси этанола с водой. Затем готовят в данных смесях растворы, остав- ляют на ночь, наблюдая осаждение (табл. 12.6).

Например, осаждение фурацилина не наблюдалось в смеси 60/40 и более; результаты опытов представлены ниже: + (да), - (нет).

Таблица 12.6. Влияние спирта на осаждение фурацилина

Контрольные вопросы

1. Дайте определение растворам с точки зрения дисперсологической классификации.

2. Какие существуют методы получения воды очищенной?

3. Какие требования предъявляются к качеству воды очищенной?

4. Какие существуют требования к качеству воды для инъекций?

5. Какие существуют методы получения воды для инъекций?

6. Как хранят воду очищенную и воду для инъекций?

Тесты

1. Растворы - жидкая лекарственная форма, полученная растворением:

1. Жидких.

2. Твердых.

3. Газообразных веществ в соответствующем растворителе

2. Истинные растворы низкомолекулярных веществ:

1. Проходят сквозь фильтр.

2. Проходят через диализирующую мембрану.

3. Не изменяют свойства при центрифугировании.

4. Нагреваются.

3.Способы получения воды очищенной:

1. Дистилляция.

2. Обратный осмос.

3. Ионный обмен.

4. Дистиллятор состоит из следующих основных блоков:

1. Охладитель (конденсатор).

2. Уравнитель.

3. Наполнитель.

4. Камера испарения (испаритель).

5. Электронагреватели.

6. Датчик уровня.

7. Блок управления.

5. Ежедневно перед началом работы проводят пропаривание дистиллятора и трубопроводов при закрытых вентилях подачи воды в конденсатор в течение:

1. 5 мин.

2. 10 мин.

3. 15 мин.

4. 20 мин.

5. Затем 15-20 мин отбрасывают первые порции воды.

6. В аквадистилляторах для получения апирогенной воды АА-1 имеются сепараторы для:

1. Отделения механических включения.

2. Для удаления из пара капельножидкой фазы.

3. Для удаления микроорганизмов.

7. Что правильно:

1. Воду для инъекций используют свежеприготовленную;

2. Хранят при температуре от 5 до 10 ?С.

3. Хранят при температуре от 80 до 95 ?С.

8. Пирогенными веществами называют продукты:

1. Жизнедеятельности микроорганизмов.

2. Распада микроорганизмов.

3. Погибшие микробные клетки.

4. Жизнеспособные микроорганизмы.

9. Пирогенные вещества разрушаются при:

1. Кипячении в течение 6 ч.

2. Стерилизации при температуре 132 ?С в течение 30 мин.

3. Нагревании в суховоздушных стерилизаторах при температуре 250 ?С в течение 30 мин.

10. Вода для инъекций должна быть:

1 Стерильна. 2. Апирогенна.

Вода - одно из самых важных веществ в природе. Без неё не обходится ни один живой организм, более того, благодаря ей они и возникли на нашей планете. В разных странах человек расходует от 30 до 5 000 кубических метров воды в год. Какую пользу из неё извлекают? Какие способы получения и применения воды существуют?

Она окружает нас повсюду

Вода - самое распространенное вещество на Земле и точно не последнее в космосе. В зависимости от состава и свойств, она бывает жесткая и мягкая, морская, солоноватая и пресная, легкая, тяжёлая и сверхтяжёлая.

Это оксид водорода - неорганическое соединение, при нормальных условиях жидкое, не имеет ни запаха, ни вкуса. При небольшой толщине слоя жидкость бесцветна, с его увеличением может приобретать голубоватый и зеленоватый оттенки.

Она способствует протеканию многих химических реакций, ускоряя их. В теле человека вода составляет около 70 %. Находясь в клетках всех животных и растений, она способствует обмену веществ, терморегуляции и другим жизненно важным функциям.

В трех агрегатных состояниях она окружает нас повсюду, участвуя в круговороте веществ в природе. В виде водяного пара она присутствует в воздухе. Из него она попадает на поверхность Земли в виде атмосферных осадков (льда, тумана, дождя, инея, снега, росы и т. д.). Она попадает в реки и океаны сверху, просачивается в них сквозь грунт. Через какое-то время испаряется с их поверхности, вновь попадая в атмосферу и замыкая круг.

Основной ресурс Земли

Все поверхностные и подземные воды нашей планеты, включая атмосферный пар, объединяются в понятие гидросфера, или водная оболочка. Её объем составляет почти 1,4 миллиона кубических километров.

Около 71 % приходится на Мировой океан - непрерывную оболочку, которая окружает всю сушу Земли. Он делится на океаны Тихий, Атлантический, Северный Ледовитый, Индийский, Южный (по некоторым классификациям) океаны, моря, заливы, проливы и т. д. Мировой океан наполняет соленая морская вода, непригодная для питья.

Вся питьевая вода (пресная) находится в пределах суши. Она составляет всего лишь 2,5-3 % от всего объема гидросферы. Пресные реки, часть озер, ручьи, ледники и горный снег, подземные воды. Они распределены неравномерно. Так, в отдельных частях планеты существуют крайне засушливые и пустынные местности, которые не увлажнялись сотни лет.

Большая часть пресных вод находится в ледниках. В них хранится около 80-90 % всех мировых запасов этого ценного ресурса. Ледники покрывают 16 миллионов квадратных километров суши, они располагаются в приполярных областях и на вершинах высоких гор.

Источник жизни

Вода появилась на Земле миллиарды лет назад, то ли высвободившись в ходе химических реакций, то ли прибыв сюда в составе комет и астероидов. С тех пор она является неотъемлемой частью нашей жизни.

Человек и животные пьют её, растения всасывают корнями (или другими органами) для поддержания сил и энергии. Огромная часть жидкости поступает в организм вместе с продуктами питания.

В целом людям необходимо 5-10 литров воды в день, а в виде жидкости - около двух. Животные и растения могут употреблять её больше. Например, бегемоты пьют около 300 литров в сутки, примерно такое же количество необходимо и эвкалипту.

Применение воды в природе не ограничивается питьем. Для ряда организмов она является местом обитания. В реках и океанах растут водоросли, живут рыбы, планктон, амфибии, членистоногие, некоторые млекопитающие и другие существа.

Способы применения воды

В нашей повседневной жизни ни один день не обходится без воды. При этом обычно используются пресные запасы, количество которых весьма ограничено. Огромные объемы этого ресурса тратятся в быту во время уборки, стирки, мытья посуды, приготовлении пищи.

Кроме того, применение воды необходимо для личной гигиены. С этой целью её используют не только дома, но и во всех рабочих учреждениях, в особенности в больницах. В медицине её также употребляют для лечебных ванн, компрессов, обтираний, добавляют в состав препаратов.

Незаменима она и промышленности. Здесь во многом пригождается её свойство растворять различные вещества, будь то другие жидкости, соли или газы. Её используют для получения азотистой, уксусной, соляной кислот, оснований, спирта, аммиак и т. д. Ежегодно с пресных озер и рек изымается более 1000 кубических километров сырья в производственных целях.

Применение воды связано с такими видами спорта, как фигурное катание, хоккей, плавание, биатлон, гребля, серфинг, водно-моторный спорт. Она необходима при тушении пожара, для ведения сельского хозяйства.

Энергетика

Ещё одна область применения воды - энергетика. На тепловых и электрических станциях вода используется для охлаждения турбин, а также для получения пара. Только для производства одного гигаватта электричества тепловые станции потребляют от 30 до 40 кубических метров воды в секунду.

Применение воды на гидроэлектростанциях основано на других принципах. Здесь электричество вырабатывается за счет скорости течения рек. Станции устанавливают в местах с естественными перепадами высот. Там, где реки не столь стремительны, перепады высот создают искусственно при помощи дамб и плотин.

В Китае, Индии, США, Франции и других странах для производства энергии используют силу приливов. Такие станции (ПЭС) строят на морских побережьях, где уровень воды изменяется несколько раз в день под действием сил притяжения Солнца и Луны.

Морские волны тоже могут давать энергию. Их удельная мощность даже превышает ветровую и приливную. Станций, генерирующих энергию таким способом, пока немного. Первая появилась в 2008 году в Португалии, она обслуживает примерно 1 500 домов. Ещё как минимум одна станция находится в Великобритании на

Сельское хозяйство

Ведение сельского хозяйства невозможно без применения воды. В основном она используется для полива, а также снабжения птиц и скота. Только на разведение десяти тысяч коров может понадобиться 600 кубометров воды. На возделывание риса в среднем уходит 2400 л, на виноград - 600 л, а на картофель - 200 литров.

Часть воды для полива полей и плантаций приходит естественным путем в виде атмосферных осадков. В некоторых странах, например, Великобритании, на них приходится основная доля водоснабжения.

Там, где климат более засушливый, на помощь приходят Они появились ещё в Месопотамии и Древнем Египте. С тех пор они, конечно, усовершенствовались, но не утратили актуальности. Орошение применяется в странах Азии, Южной Америки и Европы. В горных участках оно террасное, на равнинных участках - паводковое.

Ресурс для отдыха

Одна из самых приятных сфер применения воды человеком - сфера рекреации. Ущерб от такого использования ресурса намного меньше, чем в других областях. К тому же чаще всего люди стремятся поехать не на пресные, а именно на морские водоемы.

На морях и океанах распространен пляжно-купальный отдых. В России популярностью пользуется побережье Черного и Азовского морей. Большинство водоемов дает возможность для развития водного спорта, прогулок на лодках и катера, а также рыбалки.

Регионы с минеральными водами привлекают желающих не только отдохнуть, но и поправить здоровье. Как правило, в таких местах расположены бальнеологические курорты и санатории. насыщены различными солями и микроэлементами, например, серой, магнием, кальцием и т. д. В зависимости от состава, они могут воздействовать на различные органы в теле человека, улучшая их работу.