Область застосування мікрокапсульованих ліків не обмежується зазначеними лікарськими формами. В даний час можливе використання мікрокапсул в ін'єкціях, очних краплях, мазях, пластирах і інших лікарських формах.
Якість отриманих мікрокапсул оцінюють по наступним параметрах:
1. визначення органолептичних показників;
2. визначення фракційного складу;
3. визначення насипної маси;
4. визначення сипкості;
5. визначення відносної щільності;
6. визначення швидкості вивільнення вмісту з мікрокапсул;
7. визначення якісного і кількісного змісту БАР.
Мікрокапсулювання відкриває цікаві перспективи використання ряду лікарських речовин, у порівнянні з їх використанням у виді звичайних лікарських форм. Так, наприклад, нітрогліцерин у тритураційних таблетках широко застосовується при стенокардії, головним чином для купування гострих приступів спазмів коронарних судин. Однак для попередження приступів він малопридатний через короткочасність дії. У той же час мікрокапсульований нітрогліцерин, що володіє здатністю довгостроково вивільнятися в організмі, дуже ефективний при використанні з метою попередження приступів стенокардії при хронічній коронарній недостатності.
Застосування мікрокапсул не обмежується метою тільки медикаментозної терапії. Перспективним напрямком в області технології є одержання мікрокапсул з розчинами білків, мікрокапсульованих ферментів, антидотів. Досліджується застосування мікрокапсульованих ферментів – уредази, урикази, трипсину. Так, мікрокапсули з уреазою при внутрішньочеревному уведенні викликають збільшення концентрації аміаку в крові, після чого сечовина починає дифундувати з крові у внутрішньочеревну порожнину і потім у мікрокапсули, піддаючи новому перетворенню в аміак. Мікрокапсулювання дозволяє також охороняти ферменти від інактивації в результаті утворення антитіл-імуноглобулінів при ін'єкційному введенні.
Великий інтерес представляє застосування мікрокапсул з поліуретановою оболонкою, що містять водяні суспензії антидотів: активованого вугілля, іонообмінних смол і інших сполук, що характеризуються здатністю до зв'язування й інактивації токсичних речовин, що утворяться і циркулюють у крові в процесі метаболізму. Очищення крові від зазначених речовин здійснюється спеціальними апаратами, що містять судини з мікрокапсулами, при екстракоріальній циркуляції крові. При цьому кров звільняється також від аміаку. Подібна система може бути ефективно використана при лікуванні ряду захворювань нирок.
Також цікавою областю застосування мікрокапсулювання є діагностика. Для цієї мети виготовляють пасти і плівки, що містять мікрокапсули з рідкими кристалами деяких ефірів жирних кислот і холестерину, що змінюють забарвлення в момент їхнього переходу з кристалічного в рідкокристалічний (анізотропний) і ізотропний стан при нагріванні аж до плавлення. Правильний підбор сумішей різних ефірів дозволяє виготовляти такі суміши, що мають здатність змінювати колір у межах усього видимого спектра у вузьких інтервалах температур. В даний час випускають плівки, що змінюють колір від блакитного до червоного при температурах від 38 до 37 °С, від 24 до 21 °С и від 51 до 45 °С с точністю виміру температури 0.25, 1 і 3 °С відповідно. За допомогою цих плівок чи мазей можна вивчати температурний розподіл по поверхні тіла пацієнта з метою встановлення місця локалізації плаценти, запальних процесів, пухлинних новоутворень і в деяких інших випадках, що супроводжуються інтенсифікацією кровообігу і підвищенням температури.
Тверді лікарські форми пролонгованої дії вивільняють в організмі лікарські речовини протягом тривалого часу, а деякі з цих препаратів мають заздалегідь запрограмовані швидкість і тривалість вивільнення.
Підтримка концентрації лікарської речовини в організмі на певному постійному рівні має важливе значення для лікування таких захворювань, як стенокардія, діабет, гормональні порушення й ін. У зв'язку із цим створення й виробництво різних лікарських форм пролонгованої дії в цей час досить актуальне.
До твердих лікарських форм пролонгованої дії відносять наступні види:
• таблетки, гранули, драже;
• капсули, мікрокапсули;
• парентеральні імплантанти;
• терапевтичні системи;
• системи із саморегулюючим вивільненням лікарських речовин.
Мікрокапсулювання – технологічний процес покриття невеликих кількостей твердих, рідких і газоподібних речовин тонкою оболонкою плівкоутворюючої речовини різної природи.
Мікрокапсули – це окремі частки сферичної або округлої форми діаметром від 5 до 5000 мкм (найчастіше 100 – 500 мкм), покриті тонкою оболонкою плівкоутворюючого матеріалу різної природи. Частки менше 1 мкм називаються нанокапсулами й призначаються для парентерального введення.
Вміст мікрокапсул (внутрішня фаза або ядро) може становити 15 – 99% їх маси. Ця величина може коливатися залежно від методу й умов одержання (температури, ступеня диспергування, в'язкості середовища, наявності поверхнево-активних речовин), співвідношення кількостей матеріалу оболонок і інкапсулюємої речовини тощо. Внутрішня фаза може являти собою індивідуальну речовину, суміші, дисперсії або розчини речовин.
У фармацевтичній промисловості мікрокапсулювання знайшло широке застосування. З його допомогою стабілізують нестійкі препарати (вітаміни, антибіотики, вакцини, сироватки, ферменти), маскують смак і запах лікарських речовин (касторове масло, риб'ячий жир, екстракт алое, кофеїн, хлорамфенікол, бензедрин), перетворюють рідини в сипучі продукти, регулюють швидкість вивільнення або забезпечують вивільнення біологічно активної речовини в потрібній ділянці КШТ, ізолюють несумісні речовини, поліпшують сипучість, створюють нові типи продуктів діагностичного призначення.
Товщина оболонки коливається від 0,1 до 200 мкм і може бути одношаровою або багатошаровою, еластичною або твердою, з різною стійкістю до впливу води, органічних розчинників і т.д. Вибір матеріалу оболонок залежить від призначення, властивостей і способу вивільнення ядра, а також від обраного методу мікрокапсулювання.
Ці ж фактори обумовлюють і будову мікрокапсул. Виділяють наступні основні типи мікрокапсул:
1. З однією оболонкою.
2. З подвійною або багатошаровою оболонкою. Якщо матеріал оболонки по якимось причинам не може бути нанесений безпосередньо на капсулюєму речовину, то роблять проміжне мікрокапсулювання цієї речовини зручним методом в інший матеріал. Оболонка, що утвориться має двошарову структуру.
3. «Капсула в капсулі».
4. Емульсія в мікрокапсулі або мікрокапсули в рідкому середовищі в спільній оболонці. При необхідності укладання речовин у загальну оболонку можливе виготовлення «капсул у капсулі», коли всередині зовнішньої оболонки в середовищі однієї з речовин поміщена одна або кілька мікрокапсул іншої речовини.
Залежно від призначення й властивостей мікрокапсулюємих речовин відомі 3 варіанти проникності оболонок мікрокапсул:
• непроникна для ядра й навколишнього середовища;
• напівпроникна;
• проникна для ядра.
Вивільнення лікарських речовин з мікрокапсул значною мірою визначається не тільки обраним матеріалом і проникністю оболонки, але й способом мікрокапсулювання. Останні можна розділити на три основні групи: фізичні, фізико-хімічні й хімічні.
Суть фізичних методів мікрокапсулювання полягає в механічному нанесенні оболонки на тверді або рідкі частки лікарської речовини. До фізичних методів належать методи напилювання в псевдозрідженому шарі або у вакуумі, розпиленням, дражируванням, диспергуванням і ін.
Фізико-хімічні методи мікрокапсулювання основані на розподілі фаз і відрізняються простим апаратурним оформленням, високою продуктивністю, можливістю помістити в оболонку лікарську речовину в будь-якому агрегатному стані (тверда речовина, рідина, газ), дозволяють одержувати мікрокапсули різних розмірів і із заданими властивостями, а також використовувати винятково різноманітні асортименти плівкоутворювачів і одержувати плівки з різними фізико-хімічними властивостями (різної товщини, пористості, еластичності, розчинності й ін.). При одержанні мікрокапсул цими методами лікарська речовина диспергується у розчині або розплаві плівкоутворюючої речовини.
Хімічні методи капсулювання основані на утворенні захисних покриттів навколо ядер речовини, що капсулюється в результаті полімеризації або поліконденсації плівкоутворюючих компонентів.
Одним з основних фізико-хімічних методів є мікрокапсулюванне з використанням явища коацервації, що основане на розподілі фаз. Одержуючи мікрокапсули даним методом, лікарську речовину диспергують у розчині або розплаві плівкоутворювача. При зміні якого-небудь параметра дисперсної системи (температура, склад, значення рН, введення хімічних добавок) добиваються утворення дрібних крапельок – коацерватів (від лат. coacervare – згрібати в купу) навколо часток речовини у вигляді «намиста».
Залежно від хімічного складу й характеру сил взаємодії між речовинами розрізняють просту й складну коацервації.
Метод простої коацервації спостерігається при додаванні до розчину желатину таких сполук, як спирти, солі, силікати й ін. Молекули желатину, втрачаючи частину молекул води, що утворюють гідратну оболонку, починають асоціювати. Утворюється окрема рідка фаза, що називається коацерватом. В результаті в розчині виникають дві фази, що містять ті самі компоненти, але вміст розчинника в них різний.