Класи й марки ампульного скла

Залежно від якісного і кількісного складу, а також отриманих властивостей нині розрізняють два класи і декілька марок скла, що використовується у виробництві ін'єкційних лі­карських форм. Склад деяких марок ампульного скла наведений в табл. 19.4.

До вітчизняних марок (сортів) ампульного скла належать НС — нейтральне й АБ — безборне скло. Ампульне скло марки НС-3 є найбільш хімічно стійким із нейтральних стекол завдяки вели­кій кількості бору оксиду (6 %). Це скло використовується для виготовлення ампул і флаконів для розчинів речовин, що підда­ються гідролізу, окиснюванню тощо (наприклад розчини солей алкалоїдів). Нейтральне скло марки НС-1 містить більшу кіль­кість бору оксиду і меншу натрію оксиду порівняно з марками НС-2 і HC-2A і використовується для ампулування лікарських речовин, менш чутливих до лугів (розчини натрію хлориду, маг­нію сульфату, кальцію хлориду тощо). Нейтральне скло марок НС-2 і HC-2A в наш час використовуються в основному для виго­товлення флаконів для крові та інфузійних препаратів. Безборне ампульне скло марки АБ-1 є лужним і використовується для ви­готовлення ампул і флаконів, в які поміщають стійкі в масляних розчинах речовини, тому при цьому вилужування практично не відбувається.

Для порівняння в таблицю включені деякі інші марки скла: СНС-1 — світлозахисне нейтральне скло для виготовлення ампул ІЗ розчинами світлочутливих речовин; XT і ХТ-1 — термічно і хі­мічно стійке скло, що використовується для виготовлення шпри­ців «Рекорд».

3 1996 року в Україні введена нова марка скла медичного для виготовлення ампул — УСП-1 (ТУ У 480945—2002), що відпові­дає першому класу.

Визначення основних показників ампульного скла

Якість ампульного скла у фармацевтичній практиці оцінюють за такими параметрами:

— візуальний контроль;

— водостійкість;

— лугостійкість;

— залишкові напруги;

— термічна стійкість;

— хімічна стійкість;

— світлозахисні властивості (для марки СНС-1). Для ампул марки УСП-1 уведені додаткові вимоги:

— сила зламу ампул із кольоровим кільцем;

— радіальне биття стебла ампул;

— відхилення від округлості ампул.

"Основні фізико-хімічні властивості ампульного скла мають відповідати вимогам, зазначеним у ТУ У 480945-005—96.

Водостійкість. Три проби, взяті з 300 г здрібненого скла масою по 11,0 г, знежирюють етанолом та ацетоном і сушать при темпе­ратурі 140 °С. Три точні наважки по 10,0 г поміщають у колби •

з 50 мл свіжоперевареної води очищеної з вихідним значенням pH = 5,5. Колби закривають і стерилізують 30 хв при температу­рі 121 °С і тискові 0,10— 0,11 мПа. Після охолодження їх вміст титрують розчином 0,02 моль/л кислоти хлороводневої в присут­ності метилового червоного до перетворення забарвлення розчину від жовтого кольору до оранжевого. Водостійкість скла X, мл/г, обчислюють за формулою:

де Vj — об'єм розчину кислоти хлороводневої, витрачений на тит­рування досліджуваного розчину, мл; V₂ — середній об'єм розчину кислоти хлороводневої, витраче­ний на титрування кожного з двох контрольних дослі­дів, мл; m — маса скла, г.

Лугостійкість. Метод ґрунтується на впливі суміші рівних об'ємів розчину 0,5 моль/л натрію карбонату і розчину 0,1 моль/л натрію гідрокарбонату на зразки скла площею 0,10—0,15 дм² при кип'ятінні протягом 3 год. Перед випробуванням і після дії луж­них розчинів зразки миють, висушують при температурі 140 °С до сталої маси і зважують.

Лугостійкість скла X, мг/дм², розраховують за формулою:

де m — маса зразка до обробки, мг;

т₁ — маса зразка після дії лугів, мг;

S — площа поверхні зразка, дм².

Залишкові напруги. Чим різкіше охолодження, тим більш значний температурний перепад усередині скла і тим більшими будуть сили розтягу в поверхневих і сили стиску у внутрішніх шарах стінок ампул. При швидкому нагріванні ампул, навпаки, у зовнішніх шарах стінок виникають сили стиску, а у внутріш­ніх — сили розтягу. Опір скла стискові в багато разів вищий від опору його розтягові. Тому ампули, як і інші скляні вироби, більш термостійкі при швидкому нагріванні, ніж при швидкому охоло­дженні.

Напруги, що залишилися в склі після охолодження, назива­ються залишковими; якщо напруги зникають, то їх називають тимчасовими. Залишкові напруги здебільшого і визначають тер­мічну стійкість ампул або флаконів.

Напруги утворюються при виготовленні ампул завдяки нерів­номірному нагріванню різних ділянок дроту. Залишкові напруги

визначають поляризаційно-оптичним методом за різницею прохо­дження променів у досліджуваному зразку, якщо він має залиш­кову напругу, за допомогою полярископа-поляриметра ПКС-125, ПКС-250 і полярископа ПКС-500.

Різницю ходу променів Д, нм, обчислюють за формулою:

де X — при зеленому світлофільтрі (540 нм);

ф — кут повороту лімба аналізатора, град.

Різницю ходу Д¹, віднесену до 1 см шляху променя в склі, млн ^-1, обчислюють за формулою:

A¹=^

1

де 1 — довжина шляху променя в напруженому склі, см.

Не допускається залишкова напруга, яка містить питому різ­ницю ходу Д¹ більше 8 млн^-1. Для зняття залишкових напруг скляні вироби піддають відпалу.

Термічна стійкість. Ампули повинні мати термічну стійкість, тобто не руйнуватися при різких коливаннях температури (при стерилізації). Перевірку термічної стійкості проводять згідно з ГОСТом 17733.

50 ампул витримують при температурі 18 °С 30 хв, потім по­міщають у сушильну шафу не менше ніж на 15 хв при темпера­турі, зазначеній в ГОСТі. Після цього ампули занурюють у воду з температурою 20±1 °С і витримують не менше 1 хв.

Термостійкими повинні бути не менше 98 % ампул від узятих на перевірку. Ампули із деяких марок скла мають витримувати перепади температур, наведені у табл. 19.5.

Хімічна стійкість. Для

Таблиця 19.5 ОЦІНКИХІМІЧНОЇСТІЙКОСТІ

Рекомендований перепад температур ампульного скла існують

для деяких марок ампульного скла _{різні методи} визначення:

Марка скла	Перепад температур, °С
АБ-1	не менше 110
НС-1	— <«— 130
УСП-1	—«— 130
СНС-1	—«— 150
НС-3	—«— 160

за допомогою різних кис­лотно-основних індикато­рів (зміна забарвлення), за допомогою рН-метра (зсув pH); вагові методи (кіль­кість вилужених компо­нентів із зважених скля­них зразків при контак­туванні з водою) тощо.

Як контрольні зразки зазвичай береться вода очищена і різні спеціальні розчини лікарських речовин, що контактуватимуть зі склом ампул при виготовленні ін'єкційних розчинів і їх зберіганні.

Офіцинальним методом визначення хімічної стійкості ампуль­ного скла є метод визначення за допомогою рН-метра, прийнятий ОСТом 64-2-485—85. Для цього ампули, двічі промиті гарячою водою, двічі обполіскують водою демінералізованою і заповнюють водою очищеною, що має pH = 6,0±2,0 і температуру 20±5 °С, до номінальної місткості. Запаяні ампули стерилізують в авто­клаві при тискові 0,10—0,11 МПа і температурі 120±1 °С протя­гом 30 хв. Потім ампули охолоджують до температури 20±5 °С, перевіряють їхню герметичність і розкривають капіляри. За до­помогою рН-метра визначають зсув pH води, вийнятої з ампул, стосовно pH вихідної води. Встановлено норми зміни значення pH для ампул: скла УСП-1 — не більше 0,8; НС-3 — 0,9; СНС-1 — 1,2; НС-1 — 1,3; АБ-1 — 4,5.

Кількість ампул з однієї партії для перевірки хімічної стійко­сті повинна відповідати даним таблиці 19.6.

Таблиця 19.6 Рекомендована кількість ампул з однієї партії для перевірки хімічної стійкості

Номінальна місткість, мл	Кількість ампул, шт.
1,0
від 1,0 до 5,0 (вкл.)
від 5,0 до 20,0 (вкл.)
понад 20,0

3 інших відомих ме­тодів своєю простотою ви­різняється метод визна­чення хімічної стійкості ампульного скла за до­помогою кислотно-основ­ного індикатору фенол­фталеїну (запропонований Д. I. Поповим і Б. А. Кляч-кіною). Для цього ампули заповнюють водою для ін'єкцій із додаванням 1 краплі 1 %-вого розчи­ну фенолфталеїну на кож­ні 2 мл води, запаюють і стерилізують при 120 °С протягом 30 хв. Ампули, в яких вода після стерилізації не забарвилась, належать до першого класу. Вміст забарвлених ампул титрують розчином 0,01 моль/л кислоти хлороводневої, за кількістю якої визначаєть­ся хімічна стійкість ампульного скла. Якщо на титрування до зне­барвлення розчину її витрачено менше 0,05 мл, ампули належать до другого класу, більше 0,05 мл — ампули вважаються непридат­ними для зберігання ін'єкційних розчинів.

Можна також визначити хімічну стійкість ампульного скла за зміною забарвлення метилового червоного. При цьому ампули заповнюють кислим розчином метилового червоного до необхід­ного об'єму, запаюють і стерилізують у стерилізаторі при 120 °С протягом 30 хв. Якщо після охолодження колір всіх ампул не змінився на жовтий, то такі ампули придатні для використання.

Світлозахисні властивості. Ці властивості досліджують в ам­пулах, виготовлених з нейтрального світлозахисного скла вимі­рюванням їхнього світлопропускання в ділянці спектра від 290 до 450 нм (ГОСТ 17651—72).

3 циліндричної частини ампули вирізають зразок, ретельно промивають його, протирають, висушують і поміщають паралель­но щілині спектрофотометра СФД-2. Визначають максимальний відсоток світлопропускання, що повинний складати при товщині стінки ампули від 0,4 до 0,5 мм 35 %; від 0,5 до 0,6 мм — 30 %; від 0,6 до 0,7 мм — 27 %; від 0,7 до 0,8 мм — 25 % і від 0,8 до 0,9 мм — 20 %.

Сила злому ампул із кольоро­вим кільцем визначається на установці, схема якої наведена на рис. 19.3, із такими характеристи­ками:

— швидкість випробування — 10 мм/хв;

— верхня межа виміру сили — 200H;

— температура ампули, що пе­ревіряється, 20±5 °С.

Кількість ампул із кольоровим кільцем відлому для визначення сили зламу повинна бути не менше 0,01 % від всієї партії.

Сила злому ампул із кольоровим кільцем відлому повинна від­повідати показникам, наведеним у табл. 19.7:

Таблиця 19.7

Значення сили злому ампул

Номінальна місткість, мл	Сила злому, Н	Довжина L — /j + 12, мм
	від 30 до 70 (вкл.)	36 = 18 + 18
	від ЗО до 70 (вкл.)	36 = 18 + 18
	від ЗО до 90 (вкл.)	60 = 22 + 38

Радіальне биття стебла ампул відносно осі корпусу. Радіальне биття стебла ампул відносно осі корпусу і радіальне биття коніч­них кінців відносно осі циліндричної частини ампули типу Г пере­віряється за допомогою універсального стояка типу CT за ГОСТом 10197 або ТУ 2-034-623, призми перевірної — за ТУ 2-034-439 або ТУ 2-034-812 та індикатора годинникого типу — за ГОСТом 577.

Ампулу, що перевіряється, укладають на перевірну призму, підводять наконечник індикатора до стебла ампули, а для ампул

типу Г — до конічного кінця й обертають ампулу на 360°. Різни­ця найбільшого і найменшого показань індикатора не повинна перевищувати значень, зазначених у табл. 19.8.

Таблиця 19.8

Допустиме радіальне биття стебла ампул відносно осі корпусу

Тип ампул	Місткість ампул, мл	Радіальне биття, мм
ІП	1,2	1,0
ш		1,2
ІП	5, 10, 20	1,5
ВВІ С	1, 2, 3	1,7
ВВІ С		2,0
впв		2,0

19.3.2. ВИГОТОВЛЕННЯ АМПУЛ

Виробництво ампул здійснюється зі скляних трубок (дроту медичного) і включає такі основні стадії: виготовлення скло-дроту, миття і сушіння дроту, виготовлення ампул.

Склодріт виготовляється на скляних заводах із медичного скла. Якість дроту регламентується такими показниками: конусність, рівностінність, прямолінійність, відмивність від забруднень. Дріт має бути однорідним (без бульбашок повітря і механічних вклю­чень), правильної форми в поперечному розрізі (коло, а не еліпс) і однакового діаметра по всій довжині.

Виготовлення склодроту і вимоги до його якості. Дріт вигото­вляється витягуванням із рідкої скляної маси на спеціальних лі­ніях AT 2-8-50, установлених на скловарних печах. Довжина тру­бок повинна складати 1500±50 мм, зовнішній діаметр від 8,0 до 27,00 мм, що регулюється зміною кількості подачі скломаси на формувальні пристрої, зміною величини тиску повітря і швид­кості витягування.

Основними вимогами, що висуваються до склодроту відповід­но до ТУ 64-2-5—76, є: відсутність різних включень (дефектів), чистота зовнішньої і внутрішньої поверхонь, стандартність за роз­міром; трубки мають бути циліндричними та прямолінійними.

Дефекти скляних трубок здебільшого визначаються якістю скломаси. Скло, отримане в промислових печах, завжди має ті або інші включення (вкраплення), які класифікують за трьома видами: газові, склоподібні та кристалічні.

Газові включення характеризуються наявністю в склі різних газів, що можуть бути у вигляді бульбашок (видимі включення) і розчиненими в скломасі (невидимі включення). Розміри види­мих неозброєним оком бульбашок коливаються від десятих долей до декількох міліметрів. Дрібні бульбашки називаються «мош­кою>>. У бульбашках можуть міститися різні гази або їх суміші: 0₂, CO, С0₂ тощо. У склі іноді утворюються сильно витягнуті буль­башки, що називаються порожнистими капілярами. Причинами газових включень можуть бути: неповне видалення газоподібних продуктів розкладання елементів шихти при її варінні, попадан­ня повітря в скломасу тощо. Такі компоненти скломаси, як кар­бонати, сульфати, нітрати, викликають обмінні й інші реакції з виділенням газів, що залишаються всередині скломаси.

До заходів запобігання виникненню бульбашок газу належать: правильний добір матеріалів, використання оптимальної кількос­ті склобою, дотримання технологічного режиму варіння скломаси.

Склодріт не повинен містити капілярів і бульбашок, що про­давлюються сталевою голкою, розмір їх допускається не більше 0,25 мм.

Кристалічні включення (камені) є головним дефектом склома­си. Вони знижують механічну міцність і термічну стійкість виро­бу зі скла, погіршують його зовнішній вигляд. Розмір їх колива­ється в межах декількох міліметрів. Під дією високої температури вони можуть розплавлятися, утворюючи склоподібні краплі.

За зовнішнім виглядом ці включення являють собою одиночні камені або пучкоподібні нитки в товщі скломаси. Нитки надають склу нашарованості, утворюючи звилини. Основною причиною утворення звилин вважають потрапляння в скломасу сторонніх речовин і недостатню гомогенізацію скломаси.

На скляних трубках неприпустима наявність шихтних каме­нів розміром понад 2 мм (груба, відчутна на дотик звилина).

Калібрування дроту. Для одержання ампул однієї партії (се­рії) необхідно використовувати трубки одного діаметра і з однако­вою товщиною стінОк, щоб ампули однієї серії мали задану міст­кість. Точність калібрування визначає стандартність ампули і має велике значення для механізації й автоматизації ампульного ви­робництва. 3 цією метою дріт калібрують за зовнішнім діаметром на машині H. А. Філіпіна (рис. 19.4).

Скляні трубки 7, попадаючи в машину по напрямним 1, ско­чуються до упору 6, звідки за допомогою захватів 5 подаються на калібри 4. На вертикальній рамі машини 3 закріплено п'ять калі­брів. Якщо діаметр трубки більший за отвір калібру, трубка під­німається вище захватами нагору на наступні калібри з великим зазором. Трубки, діаметр яких відповідає розміру калібру, по по­хилим напрямним скочуються в накопичувач 2, звідки надходять до мийки.

Миття і висушування дро­ту. Відомо декілька способів миття дроту. Найпоширені­шим є камерний спосіб. Уста­новка для промивання має дві камери, які герметично закриваються і завантажу­ються вертикально стоячими пучками дроту. Камери за­повнюють гарячою водою або розчином мийного засобу, після чого подають пару або стиснуте повітря через барбо­тер. Потім рідину з камери _{Рис 194 Схема установки для} калібру-

ЗЛИВаЮТЬ І ДрІТ промивають вання дроту за зовнішнім діаметром

душуванням знесоленою во­дою під тиском. Для сушіння всередину камери подається гаряче фільтроване повітря. Найефективнішим є спосіб миття за допомо­гою ультразвуку, який застосовується на ФФ «Здоров'я». Установ­ка такого миття трубок працює за такою схемою. Трубки в гори­зонтальному положенні подаються на транспортні диски, підходять до газових пальників для оплавлення з одного боку і занурюють­ся в барабан ванни, заповненої гарячою водою очищеною знесоле­ною. На дні ванни розташований ряд магнітострикційних генера­торів ультразвуку. Додатково в отвори трубок із сопел подається струмінь води. У такий спосіб дія ультразвуку поєднується зі стру­минним миттям. Вимиті трубки висушують в повітряних сушар­ках при температурі 270 °С.

Значно підвищує ефективність миття контактно-ультразвуко­вий спосіб, тому що в цьому разі до специфічної дії ультразвуку (кавітація, тиск) додається механічна вібрація трубок із високою частотою.

Виготовлення ампул. В європейських країнах і в нашій країні ампули виготовляють на склоформуючих автоматах роторного типу при вертикальному положенні трубок і безперервному обертанні ротора. Продуктивність таких автоматів коливається в межах 2000—5000 ампул за годину. Найбільше використовують шістна­дцяти- і тридцятишпиндельні автомати. Шістнадцятишпиндель-ні автомати мають автоматичну систему подачі трубок у робочу зону, завдяки чому один оператор може одночасно обслуговувати дві або три машини.

На вітчизняних заводах фармацевтичної промисловості широ­ко застосовуються автомати IO-8 «Тунгсрам» (Угорщина), «Амбег», «Матвер» (Німеччина). Усередині станини — основи автомата — розташований привід каруселі, яка безперервно обертається і несе

на собі 16 пар вертикальних верхніх та нижніх шпинделів (патро­нів). На верхній плиті каруселі встановлені накопичувальні бара­бани для автоматичного завантаження трубками верхніх шпинде­лів, усередині каруселі закріплені нерухомі пальники. Карусель охоплює кільце, яке здійснює коливальний рух навколо її осі і на якому розміщені спрямовані всередину рухомі пальники. Кільце несе на собі також пристрій для формування перебивки капіляра ампул та інший необхідний інструмент. У центральній зоні кару­селі змонтована труба для відсмоктування і відведення гарячих газів, що утворюються під час роботи автомата. У нижній його частині в місці виходу готових ампул можуть бути розташовані

пристрої для різання, сортування та набору в касети готових ампул. На рис. 19.5 подана схе­ма виготовлення ампул на автоматах цього типу. Трубки завантажу­ються в накопичувальні барабани і послідовно проходять шість стадій:

1) трубки подаються з накопичувального бара­бана всередину патрона і за допомогою обмежу­вального упора встанов­люється їхня довжина. Верхній патрон стискує трубку, залишаючи її на постійній висоті;

2) до трубки підходить відтяжний пальник із широким полу­м'ям і розігріває її ділянку, що підлягає розтягуванню. У цей час нижній патрон, рухаючись по копіру, піднімається нагору і зати­скає нижню частину трубки;

3) після розігрівання скла нижній патрон опускається вниз, і розм'якшена ділянка трубки розтягується, утворюючи капіляр ампули;

4) і 5) далі відрізний пальник із гострим полум'ям відрізає вже готову ампулу, одночасно формуючи (запаюючи) денце наступ­ної ампули;

6) при подальшому обертанні ротора (каруселі) розкриваються затискачі нижнього патрона, і готові ампули скидаються в нако­пичувальний лоток. Трубка із запаяним денцем підходить до об­межувального упора 1-ї стадії, і цикл роботи автомата повторю­ється.

Головною вадою цього способу є утворення всередині ампул вакууму при охолодженні їх до кімнатної температури. При роз­критті капіляра осколки, що утворюються, і скляний пил за­смоктуються всередину ампули. Для вирішення цієї проблеми було запропоновано наносити на капіляр ампули кільцеву риску (над­різ) з подальшим покриттям її спеціальною сумішшю для затри­мання осколків.

Інший варіант вирішення завдання щодо забезпечення роз­криття ампули без утворення скляного пилу передбачає вироб­ництво ампул, у вільному об'ємі яких знаходиться інертний газ під невеликим тиском; при цьому передбачається, що при роз­критті ампули вихідний газ відкине осколки скла і пил, і вони не потраплять в ін'єкційний розчин.

Останнім часом для одержання безвакуумних ампул у момент відрізу ампули додатково нагрівають спеціально встановленим пальником. Повітря, що знаходиться в ампулі, розширюється при нагріванні, проколює скло в місці відпайки; і вакуум у такій ампу­лі при її охолодженні не утвориться. Існує ще один метод: у мо­мент відпайки ампули нижній патрон відкривається; і під дією сили ваги ампули в місці відпайки витягається дуже тонка капі­лярна трубочка, що обламується при падінні ампули в збірник, і завдяки цьому вакуум не утворюється.

Для формування на ампулах перебивки застосовують пристрій з профільованими роликами.

Продуктивність автомата IO-80 при виробництві ампул місткі­стю 1—10 мл при виготовленні спарених ампул складає 3500— 4000 ампул за годину. Конструкція автомата дозволяє виготовля­ти одинарні, подвійні ампули й ампули складної конфігурації.

Серед способів виготовлення ампул із трубок можна виділити технологію, яку застосовують на підприємствах Японії. Цей спо­сіб полягає ось в чому: на спеціальних машинах горизонтально розташована трубка в декількох ділянках по довжині одночасно розігрівається пальниками і потім розтягується, утворюючи ділян­ки з перебивками (майбутніми капілярами ампул). Потім скляну трубку розрізають на окремі заготовки по середній частині пере-бивок. Кожна заготовка, у свою чергу, розрізається термічним способом на дві частини з одночасним формуванням дна в обох ампулах, що утворюються при цьому.

За описаним технологічним способом із використанням спе­ціального устаткування досягається висока продуктивність від 2500 шт./год великомістких до 3500 шт./год маломістких ампул.

На зазначених вище автоматах, як правило, одержують гер­метично запаяні ампули, в яких відразу обрізається капіляр за допомогою спеціальних приставок. Потім ампули встановлюють-

ся «капіляром догори» у металеву тару і направляються на стадію відпалу.

Американською фірмою «Корнінг Гласс» розроблений новий метод виготовлення ампул без проміжного виготовлення трубок. Фірмою створена серія високопродуктивних стрічкових машин, на яких відбувається струминно-видувний процес формування скла, що забезпечує високий ступінь рівномірності його розподі­лу по стінках готових виробів. Виготовлення виробів на стрічко­вих машинах вимагає підтримання стабільності температурного режиму і регулювання тиску з високою точністю, для чого вико­ристовується високоточна вимірювальна апаратура. Стрічкові машини при діаметрі виробів 12,7—43,18 мм можуть працювати з високою продуктивністю — до 9000 шт./год.

Дата добавления: 2015-07-18