Гомеопатия - польза или шарлатанство? Секреты производства: как делают лекарства Как делать таблетки в домашних условиях.

О том, что кладут в таблетки и зачем нужны вспомогательные вещества

Все современные лекарственные препараты многокомпонентны и содержат действующие и вспомогательные вещества. Действующее вещество уменьшает симптомы заболевания или полностью лечит его, являясь основой препарата. Вспомогательные вещества не оказывают лечебного действия на организм, но играют важную роль, определяя вкус, цвет, размер (таблетки), растворимость и многие другие свойства.

Безопасность

Вспомогательные вещества имеют доказанную безопасность, не приносят вреда здоровью и обычно не вызывают побочных действий. Исключение составляют люди, имеющие сверхчувствительность в отношении конкретного вспомогательного вещества (лактоза, ореховое масло, некоторые виды сахаров). Как правило, производители оригинальных лекарств и дженериков (аналогов) используют одни и те же дополнительные компоненты.

Вещество-наполнитель

Самым простым примером вспомогательного вещества может служить вещество-наполнитель. Оно используется при изготовлении таблеток с очень маленьким содержанием действующего вещества. Наполнитель придает лекарству твердость, поддерживает механическую стабильность, чтобы таблетка не рассыпалась еще в упаковке.

Дезинтегранты

Чтобы препарат быстрее начал действовать, в него добавляют дезинтегранты. Эти вещества обеспечивают быстрый распад твердых лекарственных форм при контакте с водой. Формируются канальца, разрушающие прочные связи между частицами: таблетка набухает и рассыпается, растворяясь в жидкости. Одна из последних разработок - дезинтегранты и связующие вещества на основе микрокристаллической целлюлозы. Новый компонент один выполняет сразу две функции: связывает частицы, помогая сформировать таблетку, и способствует дезинтеграции - распаду после попадания в организм.

Байндеры (связующие вещества)

Назначение байндеров - прочно связать между собой мелкие и нестабильные частицы порошков, гранул или таблеток, чтобы обеспечить достаточную механическую прочность препарата.

Любриканты

Любриканты (обычно стеарат магния) обладают водоотталкивающими свойствами. Их используют на этапе прессовки и формовки таблеток для того, чтобы порошок или гранулы не оставались на заводских формах, не было потерь действующего вещества на производственном этапе.

Глиданты

Форму готовой таблетки поддерживают глиданты, вещества, необходимые для плотного соприкосновения частиц лекарственного вещества. Раньше в этих целях использовался тальк, сегодня - коллоидная форма оксида кремния. Концентрация вспомогательных веществ данного типа обычно не превышает 0,2%.

Сольвенты или растворители

Вода - лучший растворитель для лекарственных препаратов. Она имеет прекрасную физиологическую совместимость с организмом человека, высокую растворяющую способность. Но иногда эти свойства могут привести к нестабильности лекарственного средства, кроме того, вода - благоприятный субстрат для роста бактерий. Такими же свойствами обладают сорбитол и декстроза, которые также используют в качестве растворителей и подсластителей. Этих неприятных свойств лишены ко-сольвенты - пропиленгликоль, глицерол, этиловый спирт. Ко-сольвенты обеспечивают противомикробные свойства, улучшают вкусовые качества, поэтому их добавляют в препараты, предназначенные для рассасывания. Также эти вещества позволяют уменьшить дозу препарата, лучше растворяя лекарство.

Лекарства для детей

К лекарствам, предназначенным для детей, предъявляются особые требования по безопасности и внешним характеристикам. Конечно же, они должны иметь хороший вкус и приятный цвет. Учитывается, что не все дети умеют глотать твердые лекарственные средства, поэтому для многих препаратов необходимо разрабатывать жидкие или иные формы (например, в виде жевательных резинок). Разовая доза должна быть небольшой, а точность дозировки - высокой. К размеру инъекционной иглы и объемам вводимого препарата также предъявляются особые требования. Дети часто боятся одного вида шприца.

Компанию Biocad основал бывший банкир Дмитрий Морозов в 2001 году. Год назад контрольный пакет в ней приобрёл фонд Millhouse Романа Абрамовича, ещё 20 % за 100 миллионов долларов купил «Фармстандарт». К тому моменту компания входила в тройку крупнейших производителей лекарств в России. Её выручка в прошлом году выросла втрое, до 8,6 миллиарда рублей. Сейчас она занимается разработкой лекарств для лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний на основе моноклональных антител. Процесс разработки лекарственного препарата длится около пяти лет, большая часть уходит на клинические испытания. От идеи до реализации лекарства проходит 15 лет.

Всего у компании две производственные площадки, в Подмосковье и особой экономической зоне «Санкт-Петербург». The Village побывал на петербургском заводе и узнал, как там делают лекарства будущего.

Biocad

производство лекарств

Месторасположение:
ОЭЗ «Санкт-Петербург»

Число сотрудников в Санкт-Петербурге: более 400

Площадь производственной площадки: 2 000 м 2

Над созданием лекарства работают несколько сотен человек: учёные-биологи, медики, генетики. Разработка биоаналогов занимает пять лет. Биоаналог - это биологический препарат, схожий по параметрам безопасности, качества и эффективности с оригинальным биологическим лекарственным средством в эквивалентной лекарственной форме.

Идея

Разработка лекарств начинается с возникновения идеи, которая обсуждается на научно-техническом совете. В формировании и обсуждении идеи участвуют все научные кадры Biocad - это более 300 учёных. Совместными усилиями они выбирают мишень и способ воздействия на неё для лечения или предотвращения заболевания, формируют образ целевой терапевтической молекулы.

Когда прообраз (целевой профиль) лекарства сформирован, начинается процесс разработки реальной молекулы в соответствии с поставленными целями.

В лаборатории молекулярной генетики создают генетические конструкции для получения белков-мишеней человека, которые будут использованы в дальнейших работах. В специально разработанных программах они собирают нуклеотидные последовательности. Затем передают клеточным технологам, которые выставляют получившиеся генетические векторы в клетки млекопитающих для выработки необходимых белков. Получившиеся белки используются для создания библиотек антител.

Библиотека антител представляет собой небольшую пробирку, в которой находятся миллиарды генов различных антител, каждое из которых индивидуально и способно связываться с определённой мишенью.

Для того чтобы библиотека была направленной и доля антител к выбранной мишени в ней была повышена, животным, в основным лабораторным крысам, перед созданием библиотеки вводят препарат целевого белка (иммунизируют) и ждут защитного ответа - так получают иммунные библиотеки.

В отборе библиотек антител участвуют высокопроизводительные роботы. Они помогают разработчикам отобрать из миллиардов молекул тысячи, сотни, десятки и, наконец, найти несколько самых лучших, полностью повторяющих целевой профиль терапевтической молекулы.

После отбора фракции бактериофагов, способных связаться с выбранной мишенью, для дальнейшего отбора используются бактерии, превращённые в мини-биофабрики по производству антител. В клетки бактериальной культуры внедряются гены антител из библиотеки, при этом каждый бактериальный клон начинает вырабатывать индивидуальное антитело.

Исследователи изучают наработанные в отдельных клонах антитела, а после отбора нескольких антител-лидеров начинается усовершенствование полученных молекул. В этом процессе участие принимает математическое моделирование: биоинформатики создают 3D-модели и делают «предсказания» по их дальнейшему усовершенствованию. Предсказания биоинформатиков проверяются с помощью платформы синтеза генов, где создаются новые синтетические библиотеки антител, из которых снова отбираются лучшие кандидаты. Таким образом учёные получают молекулы, обладающие всеми заданными в целевом профиле свойствами.

Далее клеточные технологи учатся нарабатывать выбранные антитела в клетках млекопитающих, создают оптимальные схемы культивирования и подпитки клеток-продуцентов, постепенно масштабируя наработки от небольших лунок в планшетах до 1000-литровых реакторов. Наработанные в больших количествах антитела-лидеры проходят исследования на животных - мелких грызунах, кроликах, морских свинках, нечеловекообразных обезьянах.

Производство

Перед входом на производство, где в больших приборах - биореакторах выращиваются составляющие будущего лекарства, каждый сотрудник должен пройти через воздушный душ, в котором остаются частички пыли.

Набор датчиков и систем отслеживает и регулирует температуру, скорость перемешивания, уровень pH и растворённого кислорода, обеспечивая необходимые условия для роста клеток. Численность и жизнеспособность клеток отслеживают с помощью микроскопа или автоматического счётчика.

После окончания культивирования жидкость очищают до получения целевого продукта - этот процесс занимает 28–29 дней. После очистки субстанцию моноклональных антител отправляют на контроль и розлив во флаконы, которые поступят в больницы и аптеки.

Фотографии: Дима Цыренщиков

Такая привычная вещь, как таблетка получила широкое распространение относительно недавно - в конце 19 века. До этого привычными лекарственными формами, которые продавала аптека были: микстуры, капли, порошки и пилюли. Последние можно считать самыми близкими родственниками современной таблетки, производство которой - сложный автоматизированный процесс.

Точно, как в аптеке

Любая таблетка состоит из нескольких компонентов, которые необходимо соединить в определенной пропорции в однородную массу. Каждый из исходных материалов таблетки взвешивают с точностью до миллиграмма на партию лекарства, затем растворяют, просеивают и смешивают.

На деле смешать различные ингредиенты, создав однородную массу, совсем не просто, так как они могут отличаться по плотности, дисперсности, влажности и т.д. На фармацевтических производствах используют несколько видов аппаратов для смешивания. Иногда это удается в процессе энергичного перемещения частиц будущей таблетки по кругу и сталкивания их друг с другом. А порою смешивание достигается за счет принципа центробежной силы

Рождение гранулы

Второй этап производства - гранулирование, полученной однородной массы. Необходимо это для того, чтобы с одной стороны предотвратить расслаивание будущей таблетки, с другой сделать ее легкорастворимой в организме человека.

Гранулирование проводят двумя способами: «влажным» и «сухим». При первом используют увлажнители: воду, сиропы, растворы крахмала, желатина. После этого смесь направляется в аппарат, действующий по подобию сита с мельчайшими отверстиями. Протертая масса - новые гранулы, высушивается.

«Сухой» принцип гранулирования применяется в случаях, если в состав будущего таблетированного препарата, входят вещества, теряющие свои свойства при увлажнении. Этот вид гранулирования может осуществляться, как способом дробления, так и комкования предварительно уплотненных порошков. В итоге сухие гранулы опят проходят проверку по форме и размеру на «сите» линии фармпроизводства.

В процессе гранулирования таблеточная масса превращается в мельчайшие зернышки (гранулы) одинаковой величины, что в итоге упростит следующий производственный процесс - таблетирование (или прессование).

Обретение формы

Существуют таблетки, минующие процесс гранулирования, их изготавливают методом прямого прессования, который значительно уменьшает себестоимость лекарства, но к сожалению, подходит для очень небольшого количества составляющих таблеток.

Свою форму и размер таблетка получает на специальной машине - прессе. Обычно двояковыпуклая «кругляшка» имеет по центре желобок, помогающий определить половины дозы. Некоторые фирмы отпечатывают на таблетках свой логотип или ее запатентованное название.

Сегодня каждый человек использует таблетки, будь то от температуры взрослому, или для того чтобы купировать детские болезни .
Наиболее распространены три технологические схемы получения таблеток: с применением влажного или сухого гранулирования и прямое прессование. Подготовка исходных материалов к таблетированию сводится к их растворению и развешиванию. Взвешивание сырья осуществляется в вытяжных шкафах с аспирацией. После взвешивания сырье поступает на просеивание с помощью просеивателей вибрационного принципа действия.

Смешивание

Составляющие таблеточную смесь лекарственные и вспомогательные вещества необходимо тщательно смешивать для равномерного распределения их в общей массе. Получение однородной по составу таблеточной смеси является очень важной и довольно сложной технологической операцией. В связи с тем, что порошки обладают различными физико-химическими свойствами: дисперсностью, насыпной плотностью, влажностью, текучестью и др. На этой стадии используют смесители периодического действия лопастного типа, форма лопастей может быть различной, но чаще всего червячная или зетобразной. Часто также смешение проводят в грануляторе.

Гранулирование

Это процесс превращения порошкообразного материала в зерна определенной величины, что необходимо для улучшения сыпучести таблетируемой смеси и предотвращения ее расслаивания. Гранулирование может быть «влажным» и «сухим». Первый вид гранулирования связан с использованием жидкостей - растворов вспомогательных веществ; при сухом гранулировании к помощи смачивающих жидкостей или не прибегают, или используют их только на одной определенной стадии подготовки материала к таблетированию.

Влажное гранулирование состоит из следующих операций:

1) измельчения веществ в тонкий порошок; 2) овлажнение порошка раствором связывающих веществ; 3) протирание полученной массы через сито; 4) высушивание и обработки гранулята.

Обычно операции смешивания и равномерного увлажнения порошкообразной смеси различными гранулирующими растворами совмещают и проводят в одном смесителе. Иногда в одном аппарате совмещаются операции смешивания и гранулирования (высокоскоростные смесители - грануляторы). Смешивание обеспечивается за счет энергичного принудительного кругового перемешивания частиц и сталкивания их друг с другом. Процесс перемешивания для получения однородной по составу смеси длится 3 - 5". Затем к предварительно смешиваемому порошку в смеситель подается гранулирующая жидкость, и смесь перемешивается еще 3- 10". После завершения процесса гранулирования открывают разгрузочный клапан, и при медленном вращении скребка готовый продукт высыпается. Другая конструкция аппарата для совмещения операций смешивания и гранулирования - центробежный смеситель - гранулятор.

По сравнению с сушкой в сушильных шкафах, которые являются малопроизводительными и в которых длительность сушки достигает 20 - 24 часа, более перспективной считается сушка гранул в кипящем (псевдоожиженом) слое. Основными ее преимуществами являются: высокая интенсивность процесса; уменьшение удельных энергетических затрат; возможность полной автоматизации процесса.

Но вершиной технического совершенства и самым перспективным служит аппарат, в котором совмещены операции смешивания, гранулирования, сушки и опудривания. Если операции влажного гранулирования выполняются в раздельных аппаратах, то после сушки гранул следует операция сухого гранулирования. После высушивания гранулят не представляет собой равномерной массы и часто содержит комки из слипшихся гранул. Поэтому гранулят повторно поступает в протирочную машину. После этого от гранулята отсеивают образовавшуюся пыль.

Поскольку гранулы, полученные после сухой грануляции, имеют шероховатую поверхность, что затрудняет в дальнейшем их высыпание из загрузочной воронки в процессе таблетирования, а кроме этого, гранулы могут прилипать к матрице и пуансонам таблетпресса, что вызывает, помимо нарушения веса, изъяны в таблетках, прибегают к операции «опудривания» гранулята. Эта операция осуществляется свободным нанесением тонко измельченных веществ на поверхность гранул. Путем опудривания в таблетмассу вводят скользящие и разрыхляющие вещества.