СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПСУЛ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОСТИ ЖЕЛУДОЧНОГО СОКА
METHOD OF MANUFACTURING CAPSULES FOR DETERMINATION OF GASTRIC JUICE ACIDITY

Изобретение относится к области анализа биологических материалов, а именно к определению состава желудочного сока.
Известен способ определения кислотности желудочного сока по времени растворения капсулы, наполненной воздухом или газом под повышенным давлением, момент хрупкого разрушения которой фиксируется пациентом по субъективным ощущениям хлопка (Патент RU №2314782). Недостатком названного патента, ограничивающим его применимость, является то, что в нем не предлагается возможных способов изготовления капсулы.
Известен способ изготовления капсул для перорального применения на основе желатина (Технология лекарственных форм: Учебник в 2-х томах. Под ред. Л.А.Ивановой. - М.: Медицина, 1991, том 2, с.226-237). Капсулы из других материалов могут быть получены, например, с использованием муки и крахмала, способами, применяемыми при производстве макаронных изделий (Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик. - СПб.: ГИОРД, 2004), а также способами, применяемыми при изготовлении карамели. Так, известны способы изготовления карамели с начинкой (Зубченко А.В. Технология кондитерского производства/Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1999, с.233-235), позволяющие получить твердые изделия, содержащие внутри заполненные тем или иным содержимым полости.
Общей чертой всех приведенных способов является первоначальное приготовление пластичной массы, формование из нее изделий нужной формы и размеров и последующее их отверждение путем сушки, использования фазовых переходов, например кристаллизации, либо химических реакций, например полимеризации.
В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбирается первый из приведенных способов - способ изготовления капсул на основе желатина, как наиболее близкий по принадлежности к технологиям изготовления лекарственных форм. Способ предполагает проведение следующих технологических операций: приготовление пластичной массы, способной к последующему затвердеванию; формование из нее капсул и их отверждение; последующее, либо одновременное с формованием, заполнение капсул лекарственным средством; расфасовку готовой продукции. Этот способ имеет различные варианты реализации: методом погружения, капельным методом, прессованием. Любой из этих методов в равной мере пригоден для целей предлагаемого изобретения.
Недостатком желатиновых капсул с точки зрения применимости к описанному в патенте RU №2314782 способу является гигроскопичность желатина и его способность к набуханию и размягчению в среде желудочного сока, что не позволяет обеспечить хрупкое разрушение капсулы при ее истончении. Кроме того, описанный способ изготовления капсул не предусматривает возможности создания внутри них газовой среды с повышенным давлением.
Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения известного способа изготовления капсул на производство капсул для определения кислотности желудочного сока, содержащих газовую среду под повышенным давлением.
Указанная цель достигается применением материалов, соответствующих требованиям патента RU №2314782 - способности к хрупкому разрушению и растворению в желудочном соке со скоростью, зависящей от степени его кислотности. А также тем, что изготовление капсул предлагается производить в герметичной камере, содержащей воздух или иной газ под повышенным давлением, соответствующим требуемому давлению газовой среды внутри капсул. Тогда, после извлечения готовых капсул из камеры, они оказываются содержащими воздух или газ под повышенным давлением, как это требуется в соответствии с патентом RU №2314782.
Расфасовку капсул также можно производить в той же камере, что в ряде случаев позволит сократить время производственного цикла, ввиду того, что окончательный набор прочности материалом капсулы может происходить уже на складе готовой продукции, а не в производственном помещении. Кроме того, это позволит исключить возможное негативное проявление эффектов ползучести в материале капсул при длительном хранении. Очевидно, при этом упаковка должна предусматривать индивидуальное хранение каждой капсулы и обеспечивать герметичность и сохранение нужного давления на протяжении всего установленного срока хранения капсул. Упаковка может иметь вид, например, небольших жестких контейнеров, герметизируемых крышечками на резьбе, или запаянных пакетиков из толстого и плотного пластика, не допускающего диффузии газа.
Известна технология т.н. «чистых помещений» путем создания в помещении избыточного давления. Однако этот способ по мнению автора заявки не может быть противопоставлен предлагаемому изобретению, поскольку целью технологии чистых помещений является поддержание особо чистой атмосферы в помещениях, где это необходимо: в операционных, на производствах сверхчистых материалов и т.п. Для этого используются системы кондиционирования воздуха, создающие избыточное давление величиной менее тысячной доли атмосферы. Способ предполагает наличие в помещении щелей, через которые воздух под избыточным давлением выходит наружу, своим током препятствуя проникновению внутрь помещения загрязненного наружного воздуха. В предлагаемом же изобретении целью способа является производство изделий, содержащих в себе газ под повышенным давлением, величина этого давления составляет несколько атмосфер, создаваться такое давление может только компрессорными установками, наличие щелей в камере исключается. Таким образом, предлагаемый способ не совпадает с технологией чистых помещений ни по целям, ни по методам реализации, ни по значениям ключевых параметров, ни по набору существенных признаков.
Предлагаемый способ может быть осуществлен в различных вариантах. Как упоминалось выше, для изготовления капсул могут использоваться капельный метод, метод погружения, прессование. Так, в капельном методе, заменив лекарственное средство воздухом или иным газом, пустотелую капсулу можно получить из сплошной капли вязкого материала «выдуванием», подобно тому, как это происходит в стеклодувном деле. В методе погружения фрагменты капсул изготавливаются отдельно, и из них затем собираются и запаиваются готовые капсулы. Для получения пустотелой капсулы в этом случае достаточно всего-навсего исключить процедуру наполнения ее лекарственным средством. В методе прессования капсулы получают соединением их половин, получаемых, например, на роторно-матричных машинах. В этом случае также, исключив этап наполнения, можно получить пустотелую капсулу. Кроме того, возможно использование методов, применяемых в выше упоминавшихся технологических процессах, родственных по своей природе к анализируемым. Например, метод формирования карамельного жгута с внутренним каналом, заполненным начинкой, с последующим разделением этого жгута на отдельные замкнутые фрагменты. Если исключить из этой процедуры использование начинки и сформировать из карамельной массы жгут с внутренним каналом, т.е. трубку, то разделяя ее путем передавливания на короткие фрагменты, можно получить пустотелые, герметически замкнутые объемы.
В большинстве из рассмотренных методов герметизация капсулы происходит одновременно с формованием, но, например, в методе погружения формование и отверждение фрагментов происходит раньше, а герметизация производится при сборке капсулы из готовых фрагментов. На примере этого отличия можно видеть, что нет необходимости все этапы изготовления капсул осуществлять в камере высокого давления. С точки зрения предлагаемого изобретения принципиальным является нахождение капсулы под повышенным давлением на этапе герметизации, что обеспечивает попадание в ее полость и сохранение в ней необходимого количества воздуха или газа.
При желании несложно предусмотреть частичное заполнение внутренней полости пустотелой капсулы тяжелой балластной массой, например из сернокислого бария, для придания капсуле отрицательной плавучести.
Строго говоря, не обязательно, чтобы вся капсула была изготовлена из материала, удовлетворяющего требованиям патента RU №2314782, поскольку любым из приведенных и некоторыми прочими известными способами можно получить тонкую пустотелую капсулу из малопрочного либо крайне недолговечного материала. Такую капсулу в дальнейшем можно использовать как зародыш для нанесения покрытия из материала с необходимыми по патенту RU №2314782 свойствами (либо из слоев нужных материалов), например, методом дражирования. В этом случае прочность и характер разрушения капсулы в целом будет определяться не зародышевой капсулой, роль которой оказывается исключительно технологической, а механическими характеристиками покрытия, которое по существу и образует корпус изделия.
Для повышения стабильности характеристик капсул при их использовании представляется целесообразным выполнение на поверхности капсулы опоясывающей ее кольцевой бороздки, которая должна служить концентратором напряжений и определять направление возникновения трещины при хрупком разрушении. Это позволит избежать возможности произвольного развития трещины, что сделало бы менее предсказуемыми характер разрушения и время до него.
Пример реализации способа.
Леденцовую карамель нагревали до температуры плавления и перемешивали ее с антацидным средством в количестве до 5 мас.% (в первых опытах применяли питьевую соду, а позже - для исключения ее частичного разложения за время остывания на карбонат натрия с образованием микропузырьков углекислого газа, снижающих прочность получаемого материала - размолотый препарат «Ренни», содержащий 680 мг кальция карбоната и 80 мг магния карбоната в 1 таблетке). Далее полученный состав разливали по полусферическим формам диаметром 10 мм и в процессе его затвердевания выдавливали в центральной части образовавшихся заготовок полусферические ямки диаметром 5 мм, получая таким образом своеобразные скорлупки. Затем одну скорлупку устанавливали внутри корпуса одноразового шприца с предварительно оплавленным коническим наконечником, располагая ее так, чтобы округлая часть скорлупки была обращена к наконечнику. Далее кромку второй скорлупки оплавляли и быстро вводили ее поршнем внутрь шприца до соприкосновения с кромкой первой скорлупки, после чего поршень фиксировался в этом положении с помощью струбцины и дополнительно герметизировался быстросхватывающимся клеем на основе этилцианакрилата. После полного затвердевания и остывания полученной капсулы поршень освобождался и готовая капсула, содержащая внутри себя воздух под повышенным давлением, извлекалась для использования в последующих опытах.
Этот лабораторный опыт доказывает применимость предложенного способа, и очевидно, что при применении известных промышленных технологий внутри камер соответствующего размера он может быть реализован в промышленных масштабах в рамках непрерывного производственного процесса.
При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в адаптации существующих способов к задаче изготовления новой продукции, призванной существенно упростить и облегчить процедуру определения параметров желудочного сока.