Номенклатура допоміжних речовин, використовуваних у технології лікарських форм, дуже численна, тому з метою систематизації і полегшення подальшого їхнього вивчення і правильного підбора доцільна їхня класифікація.
В основі класифікації допоміжних речовин лежить ряд ознак: природа (у тому числі хімічна структура), вплив на технологічні характеристики і фармакокінетику лікарських форм.
За хімічною структурою допоміжні речовини є високомолекулярними сполуками (ВМС), що утворюють розчини різної в'язкості в залежності від концентрації. З цим зв'язане й основне їхнє використання в різних лікарських формах: рідких, в’язко-пластичних і твердих, тобто в розчинах, мазях, таблетках і ін. До ВМС відносяться природні і синтетичні речовини, що мають молекулярну масу не менш 10 000. Їх молекули (макромолекули) являють собою довгі нитки, що переплітаються між собою чи сконденсовані в клубки. Від будівлі молекул часто залежить специфіка виготовлення розчинів (в основному ВМС у технології лікарських форм використовується у виді розчинів).
Властивості ВМС і їхнього розчинів розглядаються в курсах органічної, фізичної і колоїдної хімії. При використанні ВМС у технології лікарських форм необхідно базуватися на раніше отриманих знаннях.
ВМС використовуються в технології практично всіх лікарських форм: як основи для мазей, суппозиториев, пігулок і ін.; як стабілізатори; як пролонгують компоненти; як речовини, що виправляють смак; крім того, як пакувальні й закупорювальні матеріали. Введення в технологію нових ВМС дозволило створити нові лікарські форми: багатошарові таблетки тривалої дії; спансулі (гранули, просочені розчинами ВМС); мікрокапсули; очні лікарські плівки; дитячі лікарські форми й ін.
Широке застосування ВМС у технології лікарських форм засновано також і на їх поверхово-активних властивостях. У залежності від хімічної структури розрізняють типи поверхнево-активних речовин (ПАР): катіонні, аніонні, неіоногенні. Усі типи в тім чи іншому ступені використовуються у фармацевтичній технології як гідрофілизатори, солюбілізатори, емульгатори, стабілізатори та ін. Це обумовлено властивістю їхніх молекул: дифільність, визначена величина гідрофільно-ліпофільного балансу (ГЛБ) і поверхнева активність.
Однак найбільше застосування останнім часом знаходять неіоногенні ПАР (НПАР), насамперед як з'єднання, що володіють найменшою токсичністю і не роблять дратівного дії на слизуваті оболонки і тканини, а також мають ряд інших переваг. Групу НПАР складають оксиетильні похідні ряду органічних соединений, моноефирі сахарози, гліцериди високомолекулярних жирних кислот, ефіри жирних кислот і багатоатомних спиртів і їхній оксиетильні похідні, що одержали назву спенов і ін.
Серед різних груп ПАР катіоноактивні ПАР – найбільш сильні бактерицидні засоби. Завдяки сполученню поверхнево-активних і бактерицидних властивостей вони перспективні для застосування у фармацевтичній технології. Це солі моночетвертичніх амонієвих сполук (етонія хлорид, тіонія хлорид).
Погіршення бактеріостатичних властивостей катіонні ПАР при добавці до них неіоногенних ПАР, видимо, зв'язано з їх спільним міцелоутворенням. Включення в лікарські форми представників цих 2 класів ПАР одночасно нераціонально, тому що вимагає підвищення концентрації четвертинних амонієвих сполук, що буде приводити до збільшення токсических властивостей лікарської форми.
Під дією ПАР (у силу дифільного будівлі молекул) різко міняються молекулярні властивості тієї поверхні, на якій вони адсорбируются. Позитивна адсорбція молекул веде до зниження поверхневого чи межфазного поверхневого натягу, З адсорбційною здатністю ПАР зв'язані їхні технологічні властивості. У розведених розчинах молекули ПАР піддаються максимальної гідратації, що сприяє утворенню щирого розчину. З підвищенням ГЛБ поліпшуються гідрофільні властивості ПАР, що супроводжується зростанням їхньої розчинності у воді. Неполярні групи молекул ПАР при підвищеній критичній концентрації міцелоутворення (ККМ) дегідратуються, з'єднуються один з одним під дією міжмолекулярної взаємодії й утворюють міцели. Збільшення довжини аліфатичного ланцюга сприяє міцелоутворенню (з цим зв'язана солюбілізація олеофільних сполук). Сильно розведені розчини неіоногенних ПАР подібні звичайним електролітам. Однак при підвищенні концентрації до ККМ різко змінюються багато їхніх фізико-хімічних властивостей: електропровідність, осмотичний тиск, поверхневий натяг, солюбілізуюча дія, в'язкість і ін.
Біофармацевтичні дослідження показали, що ПАР, змінюючи фізико-хімічні властивості лікарських форм, можуть робити також помітний вплив на терапевтичну ефективність лікарських препаратів. Низькі концентрації ПАР збільшують всмоктування сульфаніламідів, барбітуратів, деяких ефірів кислоти саліцилової, гідрокортизону, і, навпаки, високі концентрації багатьох ПАР знижують резорбцію лікарських речовин з розчинів. Залежність, що спостерігається, пояснюють зміною під дією ПАР проникності клітинних мембран і підвищенням розчинності лікарських речовин, міцелоутворенням, зниженням поверхневого натягу і коефіцієнта розподілу на границі розділу фаз.
Таким чином, використання ПАР у фармацевтичній технології дозволяє розробляти лікарські форми з необхідними фізико-хімічними властивостями, підвищувати агрегативную стійкість різних дисперсних систем і запобігати розкладання лікарських речовин, регулювати процеси їхнього вивільнення, розподіли й усмоктування при різних шляхах уведення.
Класифікація допоміжних речовин по природі і хімічній структурі доцільна для знання і подальшого використання їх фізичних, фізико-хімічних і фізико-механічних властивостей.
Розвиток синтетичної хімії, особливо хімії полімерів, в останні десятиліття створило можливість для спрямованого пошуку нових допоміжних речовин. До них відносять целюлозу і її похідні, полівініл, поліетиленгліколі, полівінілпіролідон, поліакриламід, силікони, різні емульгатори й ін.
По своїй природі допоміжні речовини можна розділити на природні, синтетичні і напівсинтетичні. Природні допоміжні речовини доцільно підрозділити на сполуки органічні і неорганічні.
Допоміжні речовини природного походження одержують шляхом переробки рослинної і тваринної сировини, сировини мікробного походження і мінералів. Природні допоміжні речовини мають перевага в порівнянні із синтетичними завдяки високій біологічній нешкідливості. Тому пошук природних допоміжних речовин, очевидно, буде продовжуватися і надалі. В даний час з використовуваних допоміжних речовин приблизно 1/3 приходиться на природні. Рослинні біополімери використовують в якості емульгаторів, стабілізаторів, пролонгаторів і для інших цілей при виробництві лікарських форм.
Природні допоміжні речовини мають істотний недолік – вони піддані високої мікробної контамінації, у зв'язку з чим розчини полісахаридів і білків швидко псуються. Крім того, у складі мікрофлори неорганічних сполук можуть виявлятися не тільки умовно-патогенні, але і патогенні мікроорганізми. У даному випадку використання прийнятних методів стерилізації і додавання антимікробних речовин (консервантів) значною мірою може знизити до гранично припустимих норм мікробну контамінацію природних допоміжних речовин.
Синтетичні і полісинтетичні допоміжні речовини знаходять широке застосування в технології лікарських форм. Цьому сприяє їхня приступність, тобто можливість синтезу речовин із заданими властивостями, більш ефективних і менш токсичних. При одержанні напівсинтетичних допоміжних речовин мається можливість удосконалювання властивостей природних речовин. Наприклад, похідні целюлози: натрієва сіль метилцелюлози розчинна у воді, а оксипропілцелюлоза не розчинна, тому вона використовується для покриття оболонками таблеток і драже з метою захисту лікарських речовин від кислого середовища шлункового соку і т.д. Похідні ланоліну (ацетильовані, оксиетильовані й ін.) на відміну від ланоліну по складу тотожні шкірному жиру людини, не викликають алергійних реакцій і через меншу в'язкість у порівнянні з ланоліном зручніше при виготовленні мазей.
Необхідно також враховувати, що синтетичні і напівсинтетичні допоміжні речовини можуть замінити ряд харчових продуктів.
Широке використання синтетичних і напівсинтетичних допоміжних речовин освітлено в технології кожної лікарської форми.
Природні допоміжні речовини
Крохмаль складають полісахариди (97,3–98,9%), білкові речовини (0,28–1,5%), клітковина (0,2–0,69%), мінеральні речовини (0,3 – 0,62%). Крохмаль складається з 2 фракцій – амілози й амілопектину. Молекула амілози являє собою довгу частку, що складається з гликозидніх залишків (до 700). Амілопектин має більш складна будову і складається з розгалужених молекул, що містять до 2000 залишків О-глюкопиранози. Чим коротше ланцюг, тим фракція краще розчиняється у воді. Так, амілоза розчиняється в теплій воді, а амілопектнн тільки набухає. Клейстеризація виражається в сильному набряканні крохмальних зерен, їхньому розриві й утворенні в’язкого гідрозолю.
Крохмаль використовують у твердих лікарських формах, у тому числі пігулках (у суміші з глюкозою і цукром), мазях. Як стабілізатор суспензій і емульсій застосовують 10% розчин.
Альгінати використовуються як допоміжні речовини. Особливе значення серед них здобувають кислота альгінова і її солі. Кислота альгінова являє собою ВМС, одержуване з морських водоростей (ламінарій). Вона завдяки своїм фізико-хімічним властивостям здатна утворювати в’язкі водяні розчини і пасти; володіє гомогенизирующими, що розпушують, стабілізуючими властивостями й ін. Це послужило підставою для широкого використання їх у складі різних фармацевтичних препаратів у якості що розпушують, емульгуючих, що пролонгують, плівкоутворювальних допоміжних речовин, а також для готування мазей і паст.