Влияние факторов внешней среды на медицинские товары из полимерных материалов

Влияние факторов внешней среды на медицинские товары из полимерных материалов. Изделия из полимерных материалов подвергаются старению или атмосферной эрозии. При этом происходит физико-химические процессы, приводящие к изменению состава, структуры полимера, а следовательно, и потребительных свойств под действием факторов внешней среды.

Хотя влажность может играть определенную роль в возникновении эрозии, тем не менее основное значение имеет процесс фотоокисления или фотоинициированного окисления, поскольку энергии ультрафиолетового, а иногда и видимого светового излучения оказывается достаточно для того, чтобы разорвать химические связи, при этом, чем меньше длина волны, тем выше эффективность этого процесса.

При старении полимеров протекают следующие физико-химические процессы: - деструкция - разрыв химических связей в основной цепи макромолекул; - структурирование - образование новых связей между макромолекулами, то есть образование новых химических соединений; - кристаллизация - образование высокоупорядоченных кристаллических областей (кристаллитов); - аморфизация - образование аморфной структуры. Изменяются также механические (прочность при разрыве, ударе и т.д.) и эстетические (изменение окраски, глянца и др) свойства изделия.

Основные внешние признаки старения полимерных материалов следующие: - повышение твердости; - повышение хрупкости; - появление клейкости (резиновые изделия); - потеря эластичности; - изменение окраски; - появление морщин и трещин на поверхности. Васнецова О.А. Медицинское и фармацевтическое товроведение: учебник для вузов/ О.А. Васнецова М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008 С. 431 При старении медицинских товаров из резины изделия теряют упругие и механические свойства.

Сначала появляются некоторые участки уплотнения и затвердевания, затем сеть мелких морщин, происходит частичное изменение цвета (ранние признаки). В дальнейшем резина делает сухой, хрупкой, ломкой, появляются неглубокие трещины (хорошо различимые без лупы) по которым в дальнейшем происходит разрушение изделия (поздние признаки старения). С целью улучшения потребительных свойств изделий из полимерных материалов применяют различные методы защиты от действия факторов внешней среды: 1. Методы активной защиты направлены на ослабление воздействия от факторов внешней среды за счет использования рациональной упаковки. 2. Методы пассивной защиты направлены на повышение стабильности полимера путем использования различных стабилизаторов, которые вводятся в состав полимера (термостабилизаторы, светостабилизаторы, антиоксиданты, нецепные ингибиторы) 3. Комбинированные методы. 3. Влияние факторов внешней среды на лекарственные средства В соответствии с ФЗ «О лекарственных средствах» к лекарственным средствам относятся вещества растительного, животного или синтетического происхождения, обладающие фармакологической активностью, а также полученные из крови, плазмы крови, органов, тканей человека или животного, растений, методами синтеза или с применением биотехнологий.

Таким образом, чаще всего действующим веществом для получения лекарственных препаратов являются: - минеральные соединения; - ткани и органы животных; - растения; - микроорганизмы; - продукты химического синтеза.

Дремова Н.Б. Медицинское и фармацевтическое товароведение. учебное пособие (курс) Курск: КГМУ, 2005 - С. 345 С точки зрения потребительных свойств лекарственных препаратов представляет интерес влияние факторов внешней среды, воздействующих на них в процессе производства, транспортирования и хранения.

Существуют основные три группы факторов внешней среды, которые влияют на свойства лекарственных средств. Это: а) физико-химические - влага воздуха, газы, температура, свет, агрессивные среды (окислители, кислоты, щелочи); б) механические - сжатие, растяжение, удар, вибрация; в) биологические, микроорганизмы, насекомые, животные.

Все лекарственные вещества, являющиеся химическими соединениями условно можно разделить на несколько больших групп в зависимости от химического строения и влияния на них факторов внешней среды. Первая группа - вещества, легко подвергающиеся гидролизу. К ним относятся, сложные эфиры (ацетилсалициловая кислота, атропина сульфат и др.); вещества, являющиеся солями сильной кислоты и слабого основания (новокаина гидрохлорид, папаверина гидрохлорид, атропина сульфат и др.) и наоборот (гексенал). Данную группу веществ необходимо беречь от влаги, углекислого газа, влияния кислот, щелочей, в том числе от щелочности стекла.

При приемке растворов лекарственных препаратов на основе таких лекарственных средств следует обращать внимание на их прозрачность, так как в результате гидролиза часто образуются нерастворимые соединения.

Вторая группа - легко окисляющиеся вещества. Это группа очень разнообразна и обширна. Это и спирты, и альдегиды, и фенолы, и первичные амины, и производные пиразола, пиридина, вещества с частично гидрированной структурой. Данную группу веществ необходимо предохранять от действия света, кислорода, катализаторов. Третья группа - кристаллогидраты (Na2HASO4 - 7H2O, Na2S2O3 - 5H2O, Na2B4O7 - 10H2). Их необходимо беречь как от увлажнения, так и от выветривания кристаллизационной воды. Это имеет большое значение, так как дозировка препарата делается с учетом количества молекул воды и при вышеперечисленных процессах возможно изменение дозы в сторону уменьшения или увеличения, возможна передозировка, что опасно для ядовитых и сильнодействующих веществ.

Большинство лекарств подвержено химическому разложению. Одно из последствий разложения состоит в том, что с течением времени фармакологическая активность лекарственного препарата уменьшается. При разложении могут изменяться физические свойства лекарственного препарата, например окраска; могут также появляться вредные для организма человека продукты разложения, что представляет серьезную опасность.

Васнецова О.А. Медицинское и фармацевтическое товроведение: учебник для вузов/ О.А. Васнецова М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008 С. 433 Знание механизма и скорости протекания химических процессов, происходящих при хранении, транспортировке и эксплуатации лекарственных препаратов, дает возможность устранять или замедлять ход химических реакций, а следовательно, увеличивать срок годности, повышая стабильность лекарственных веществ.

Срок годности - продолжительность хранения лекарственного препарата, в течение которого он сохраняет физико-химические, фармакологические и терапевтические свойства без изменений. Срок годности регламентируется государственной фармакопеей. Для большинства препаратов срок годности от 2 до 5 лет. Методы защиты лекарственных препаратов от действия факторов внешней среды аналогичны тем, что были перечислены для полимерных материалов.

Обычно в качестве цепных ингибиторов применяют антиоксиданты: токоферол, гидросульфит натрия, метабисульфит, унитиол, ронгалит, бутилированный гидроксианизол. Также для предотвращения окисления могут добавляться агенты, например метабисульфит натрия. Это соединение является нецепным ингибитором, поскольку скорость его взаимодействия с кислородом воздуха выше, чем действующего вещества. Стабильность лекарственных средств во многом зависит не только от их химического состава, но и от свойств упаковочного материала, в частности проницаемости и светопропускания. Упаковка надежно защищает лекарственные препараты и от действия ультрафиолетового излучения.

Например, тара из оранжевого стела не пропускает свет с длиной волны ? 470 нм и надежно защищает соединения, чувствительных к ультрафиолетовому излучению. Полимерная пленка, содержащая УФ-абсорбенты защищает таблетки от действия света. А содержащая нецепные ингибиторы - от действия кислорода. Например, пленка из винилацетата, содержащая оксибензон в качестве УФ-абсорбента, является эффективной при фотолитическом распаде таблеток сульфазомидина и замедляет изменение их цвета.