Аэрозоли – это аэродисперсные системы, в которых дисперсионной средой являются воздух, газ или смесь газов, а дисперсной фазой – частицы твердых или жидких веществ. Классическими примерами аэрозолей служат туман, дым, пыль.
В медицинской практике находят применение высокодисперсные аэрозоли (с диаметром частиц 0,1 – 0,5 мкм), а также низко- (25 – 100 мкм) и грубодисперсные (250 – 400 мкм).
Аэрозоли используют, как правило, для получения местного действия: введение ингаляционно в дыхательные пути, нанесение наружно на кожу, слизистые и др. (в дерматологии, гинекологии, хирургии). В последние годы появились аэрозоли, используемые для получения резорбтивного действия, например, аэрозоль нитроглицерина: его нельзя вдыхать (возможен бронхоспазм), аэрозоль распыляют в полости рта, учитывая быструю всасываемость препарата слизистой, используют для купирования приступа стенокардии.
В лечебных учреждениях аэрозоли применяют с помощью специальных стационарных ингаляторов, диспергируя лекарственное вещество (например, порошок антибиотика или минеральную воду) паром или сжатым воздухом.
В последнее время все большее применение получают аэрозоли, изготавливаемые в заводских условиях. Они представляют собой небольшие специальные баллоны с клапанным устройством и распылительной головкой. Внутри баллона находится лекарственный препарат и пропеллент (эвакуирующий, выталкивающий газ).
Промышленное производство аэрозолей было начато после второй мировой войны в США, а в нашей стране в 1960 г был выпущен первый аэрозоль «Ингалипт».
Лекарственные средства в аэрозольном баллоне удобны в применении, портативны, компактны. Упаковка предохраняет лекарственное вещество от разрушающего действия света, влаги и кислорода воздуха, исключает загрязнение препарата и механическое раздражение при нанесении на поврежденный участок кожи, позволяет длительно хранить его. За рубежом баллоны изготовляют из металла и полимерных материалов; в нашей стране –стеклянные с внешним полимерным защитным покрытием (поливинилхлорид, полиэтилен).
Аэрозоли, выпускаемые медицинской промышленностью, могут быть дозирующими (например, противоастматический препарат «Беротек» – дозированный аэрозоль, баллончик которого содержит 300 доз; 1 доза содержит 100 мкг фенотерола гидробромида, препарата, обладающего бронхорасширяющим действием) и недозирующими, то есть многократного непрерывного действия (например, «Ингалипт»). Дозирующие системы работают только на сжиженных газах и позволяют осуществлять точную дозировку лекарственных средств от 0,05 до 2 мл. Существуют аэрозольные системы для выдачи содержимого в виде вязких масс (мазь, крем, гель), пен, суспензий, порошков.
Важным компонентом аэрозоля, выпускаемого в специальном баллоне, является пропеллент – газообразующий компонент, на потенциальной энергии которого основан принцип вытеснения содержимого баллона и его диспергирования.
К пропеллентам предъявляют ряд требований:
· при избыточном давлении пропеллент должен легко превращаться в жидкости;
· быть химически стойким и не подвергаться гидролизу;
· обладать химической совместимостью с лекарственными веществами;
· не оказывать раздражающего воздействия на кожу и слизистые оболочки;
· быть фармакологически инертным и безвредным;
· давление насыщенного пара пропеллента при 200 С должно быть в пределах 2-8 атмосфер;
По агрегатному состоянию пропелленты делятся на три группы:
Сжиженные газы. К ним относятся фторхлорорганические соединения (фреоны или хладоны), углеводороды парафинового ряда (пропан, бутан, изобутан и др.) и хлорированные углеводороды (винилхлорид, метилхлорид и др.).
До недавнего времени основной группой пропеллентов являлись фреоны (от лат. Frion – холод), которые при небольшом избыточном давлении и невысокой температуре окружающей среды из газообразного состояния легко переходят в жидкое. Фреоны – фторпроизводные метана, этана, пропана – химически инертны, совместимы со многими органическими растворителями, биологически безвредны. Применение фреонов в качестве пропеллентов удобно тем, что внутреннее давление в баллоне остается постоянным до тех пор, пока в нем находится хотя бы капля сжиженного газа.
Однако, в связи с вредным влиянием фреонов на окружающую среду (озоноразрушающее действие) во многих странах введен запрет на производство и использование этих веществ, в связи с чем в современных аэрозолях в качестве пропеллентов применяют другие соединения.
Насыщенные углеводороды парафинового ряда (пропан и др.) значительно дешевле хладонов, неполярны, растворяются в спиртах, хлороформе, не гидролизуются в воде, легче ее, малотоксичны, однако горючи и огнеопасны.
Хлорзамещенные углеводороды (этилхлорид и др.) применяют для получения аэрозольных составов как растворителя, так и сорастворителя, так как они имеют низкое давление паров.
Сжатые газы. В качестве пропеллентов применяют сжатый азот, закись азота, диоксид углерода, аргон. Сжатые газы нетоксичны, химически инертны, дешевы. Давление, оказываемое ими на содержимое в баллоне, почти не меняется под действием тепературы, но постепенно уменьшается в процессе расходования, что приводит к неполному использованию содержимого баллона.
Легколетучие органические растворители. В качестве пропеллентов используют в сжиженном виде простые эфиры (диметиловый, метилэтиловый и диэтиловый). Их отрицательные свойства – огнеопасность, взрывоопасность, наркотическое действие и раздражение дыхательных путей.
В последнее время предлагаются разнообразные конструкции аэрозольных упаковок, не содержащие пропеллента. Диспергирование содержимого упаковки осуществляется сжатым воздухом с помощью микронасоса (механическим пульверизатором), навинчивающегося на горловину баллона, что позволяет исключить взрывоопасность и более эффективно использовать внутренний объем баллона.
Как уже упоминалось, по способу применения можно выделить две группы аэрозолей: ингаляционные и аэрозоли для наружного применения.
Аэрозоли ингаляционные
Для введения лекарственных веществ ингаляционным путем в носоглотку и дыхательные пути размер частиц при распылении должен составлять от 0,5 до 5-10 мкм. В зависимости от величины частиц лекарственное вещество может проникать и всасываться в различных отделах органов дыхания. Частицы крупнее 10-15 мкм полностью осаждаются в полости носа, а при вдыхании через рот не проникают дальше бронхов. Осаждение аэрозольных частиц приобретает важное значение в средних и мелких бронхах, где скорость воздушного потока мала. Частицы меньше 5 мкм осаждаются в бронхиолах, и только очень небольшая их доля проникает в альвеолы, где задерживаются частицы размером от 0,5 до 4 мкм. Максимальное осаждение частиц размером 0,8 – 1,6 мкм происходит в тонких бронхиолах и альвеолах. Наличие большого количества частиц размером 0,2- 0,5 мкм нецелесообразно, так как 80% их выдыхается.
Лекарственное вещество, вводимое в дыхательные пути в виде аэрозоля, имеет очень большую суммарную удельную поверхность и обеспечивает быстрое терапевтическое действие. Воздействуя на большие поверхности слизистой оболочки дыхательных путей, ингаляционные аэрозоли оказываются более активны, чем лекарственные формы для приема внутрь, применяются в меньших дозах, обеспечивая адекватный терапевтический эффект при минимальном побочном действии. Однако, необходимо обучить пациента правильному пользованию ингаляционным аэрозолем, так как неверная техника может значительно снизить эффективность аэрозольной терапии. Кроме того, применение ингаляционных аэрозолей затруднено у маленьких детей (не умеют правильно пользоваться препаратом) и у пациентов с выраженным нарушением функции вдоха.
