Materiály pro obaly a pomůcky

Sklo

Sklo je amorfní materiál, který vzniká ochlazením taveniny oxidu křemičitého a dalších oxidů, především oxidu boritého, hlinitého, draselného, vápenatého a sodného, bez předchozí krystalizace.

Výhodou skla je jeho průhlednost, která umožňuje vizuální kontrolu obsahu, dále tvrdost, omyvatelnost, vysoká chemická a tepelná odolnost a nepropustnost pro páry a plyny. Je vhodné pro přímý kontakt s přípravkem (primární obal).

Nevýhodou skla je jeho křehkost a vysoká hmotnost. Pro uchovávání některých látek citlivých na světlo je nutné také upravit transparentnost skla barvením.

V závislosti na složení je určitou nevýhodou skla také vyluhování oxidů, především sodného, do vody. Kvalita skla se proto hodnotí podle odolnosti proti uvolňování rozpustných minerálních látek působením vody za předepsaných podmínek ve styku s vnitřním povrchem skleněného obalu nebo skleněnou drtí (hydrolytická odolnost). Uvolněné alkálie se stanoví titrací Titrování.

ČL definuje tři třídy hydrolytické odolnosti a vymezuje jejich použití. Ve farmacii se v současnosti používá neutrální sklo (borosilikátové, I. třída), sodno-vápenato-křemičité sklo s vhodnou úpravou vnitřního povrchu skla pro zvýšení odolnosti (II. třída) a sodno-vápenato-křemičité sklo se střední odolností proti vodě (III. třída).

Sklo je nejrozšířenějším materiálem, z něhož je vyrobeno laboratorní nádobí. Borosilikátové sklo vykazuje malý součinitel tepelné roztažnosti, díky čemuž snáší náhlé změny teploty. V tenkostěnných nádobách je proto možné provádět zahřívání látek, silnostěnné nádoby však k zahřívání použít nelze. Ze skla jsou také vyrobeny láhve pro uchovávání surovin (stojatky), opatřené obvykle zábrusovou zátkou, a hotových přípravků, obvykle kapalných (lékovky).

Obaly ze skla

Úzkohrdlé stojatky jsou určeny ke skladování kapalin, zatímco širokohrdlé stojatky (prachovnice) slouží pro uchovávání práškových látek.

V bezbarvých nebo hnědých úzkohrdlých lékovkách (úzkohrdlá lékovka) se šroubovým uzávěrem se vydávají tekuté přípravky, jako jsou roztoky, emulze, tinktury a jiné.

Ve skleněných lékovkách opatřených kapacím uzávěrem se vydávají perorální kapky nebo jiné tekuté léky, které se dávkují po kapkách.

širokohrdlých lékovkách (opodeldočky) se šroubovým uzávěrem se vydávají tuhé léčivé látky, které sublimují nebo zapáchají, dále těkavé nebo hygroskopické látky, viskózní kapaliny a suspenze, tekuté zásypy, balzámy, slizy, aj.

Skleněné laboratorní nádobí

  • Kádinky jsou válcové nádoby s plochým dnem, obvykle opatřené výlevkou. Slouží k navažování některých látek a jako nádoby pro přípravu na vodní lázni.
  • E r l e n m e y e r o v y baňky mají kuželovitý tvar. Jsou vhodné především pro chemickou laboratoř jako reakční nádoby, k navažování, přenášení a přechovávání kapalin, ke krystalizacím, k vyvíjení páry při destilaci s vodní parou i k jímání destilátů. Lze je zahřívat, přičemž únik par z otevřené baňky, pokud látka uvnitř nevaří, je podstatně menší než z kádinky. Nelze jich použít, stejně jako žádné jiné tenkostěnné nádoby s plochým dnem, k práci za sníženého tlaku.
  • Varné a destilační baňky se používají jako nádoby varné, reakční, destilační a jako jímadla destilátů. V baňkách s plochým dnem (varné) se nesmí vytvářet podtlak.
  • N á l e v k y  (filtrační nálevky) jsou vhodné k nalévání kapalin do nádob s úzkým hrdlem a navažování kapalin s nízkou hustotou (ethanol). Velmi často se také používají k filtraci (Prostá filtrace) nízkovizkózních kapalin (např. roztoků).
  • D ě l í c í  n á l e v k y  jsou opatřené zábrusem se zátkou a v dolní části mají kohout. Používají se k oddělování nemísících se kapalin odlišné hustoty (kulovitá dělící nálevka, hruškovitá dělící nálevka).
  • H o d i n o v á  s k l a jsou vhodná k přikrytí kádinek k zábraně úniku těkavých látek při laboratorní teplotě a k navažování malých množství látek, které leptají jiné materiály (kov, papír), např. hydroxidy alkalických kovů nebo jód. K podobnému účelu slouží také porcelánové lodičky.
  • Ze skla jsou vyrobeny také nádoby, sloužící k odměřování kapalin: odměrné válce, odměrné baňky (odměrná baňka), pipety a byrety.
  • Zábrusy jsou kuželové konce nádob a zařízení ze skla. Mají speciálně upravený povrch, tak aby umožnily těsné spojení jednotlivých součástí. K ochraně proti zadření suchého zábrusu je vhodné mezi zabroušenou plochu vnitřního pláště zábrusu a plochu jádra zábrusu (vnější plášť zábrusu) vložit kousek papírku. V chemické laboratoři se také využívá namazání plochy zábrusu vhodným mazivem, např. vazelínou nebo silikonovým olejem. Toto opatření není ovšem vhodné pro stojatky, kdy by mazivo mohlo znečistit uchovávanou surovinu.

Porcelán

Porcelán se vyrábí z kaolínu, což je zvětralá živcová hornina. Je to surovina, která se vyznačuje pevností a bělostí. Její základními součástmi jsou oxid hlinitý, oxid křemičitý a voda. Na výrobu porcelánu se obvykle používá směs 50 % kaolinu, 25 % křemene (oxid křemičitý) a 25 % nezvětraného živce, která se tře a proplachuje, zbavuje vody, tvaruje a suší. Pro běžné použití se porcelánové předměty glazují namáčením do glazurového mléka, tj. řídké kaše stejného složení jako porcelánová hmota. Glazované výrobky se pak vysuší a vypalují při teplotě 1300 - 1600 °C.

Porcelán je křehký a těžký, vyznačuje se ale vysokou chemickou a tepelnou odolností. Slouží k výrobě řady předmětů laboratorní techniky. Tenkostěnné nádoby snesou vysoké teploty a jsou vhodné k žíhání (žíhací kelímky) a odpařování (odpařovací miska). Jsou však citlivé na prudké změny teploty, kdy hrozí prasknutí. K filtraci za podtlaku (odsávání) se v chemické laboratoři často využívá Büchnerova nálevka s děrovanou přepážkou.

Ve farmacii se porcelánové kopistky používají k navažování surovin. K rozdrobňování a mísení práškových látek se využívají porcelánové misky (třenky), které mohou mít neglazovaný=zdrsnělý (třenka drsná) nebo glazovaný=hladký (třenka hladká) povrch. Zpracování materiálu se v nich provádí pomocí porcelánového tloučku (těrky neboli pistylu) (pistyl). Válcové porcelánové nádoby s víčkem (masťovky masťovka) jsou tradiční nádobou k uchovávání masťových základů.

Hliník

Vyrábí se elektrolýzou oxidu hlinitého za přítomnosti tavidel. Vzniklý kalot se dále zpracovává, nejčastěji válcováním. Výhodou hliníku je měkkost a snadná zpracovatelnost, značná chemická odolnost, nepropustnost pro plyny a páry a světelné záření. Nevýhodou je menší odolnost vůči kysele reagujícím látkám a postupná povrchová koroze (oxidace hliníku). Tato nevýhoda se odstraňuje potažením povrchu vrstvičkou oxidu hlinitého (tzv. aloxace), který chrání před další korozí. Před poškozením této vrstvy lze obal v případě potřeby dále chránit vrstvou pryskyřice (epoxidového laku).

Hliník slouží k výrobě masťových tub, fólií pro tablety a tobolky (stripy, blistry) a tlakových nádob pro aerodisperze. U mastí určených k aplikaci do nosu, oka nebo ucha je konec tuby protažen do aplikátoru. Nevýhodou hliníkových tub je možnost obsahu štěpin hliníku, které mohou vzniknout při řezání plátů a které by mohly způsobit poranění při aplikaci, zejména u očních mastí. Proto musí být hliníkové tuby zkoušeny na přítomnost štěpin. Obsah tuby se roztaví a přefiltruje přes vhodný filtr a hodnotí se zachycené nečistoty. Nevýhodou hliníkových tub je také lomivost při vytlačování masti z tuby během postupného používání.

Plasty a elastomery

Plasty jsou charakterizovány jako zcela nebo zčásti syntetické makromolekulární látky, které se skládají z velkého počtu navzájem chemicky vázaných stavebních jednotek-monomerů tvořených převážně z atomů uhlíku s malým podílem kyslíku, křemíku, dusíku, síry a chlóru. Monomerní jednotky se seskupují do lineárních nebo prostorových sítí.

Hlavní výhodou plastů, pro které se stále častěji využívají, je jejich nízká hmotnost a nerozbitnost. Jedním z největších problémů u plastů je propustnost, při které dochází k průniku vodní páry, molekul látek a složek vzduchu přes stěnu plastového obalu. Nežádoucí permeabilitu plastů odstraňují tzv. kompozitní materiály, tvořené dvěma vrstvami polymeru, mezi nimiž je uložena vrstva hliníkové fólie. Další nevýhodou plastů je možnost nežádoucího vyluhování některých složek (aditiv) do produktu, výrazná adsorpční schopnost (tenzidy, protimikrobní látky), neprůhlednost a malá tepelná odolnost.

Polyolefiny

Největší skupinu polymerů představují polyolefiny, jako je polyethylen (PE), polypropylen (PP) a jejich kopolymery. PE má vysokou houževnatost, je velmi stálý proti chemickým činidlům a za normální teploty je odolný proti účinku kyselin. Polypropylen je pevný, tvrdý, celkově odolnější než PE, ale má nižší propustnost pro vodní páry a plyny. Díky vyšší teplotě tání vykazuje tvarovou stálost i za varu a lze jej sterilizovat v autoklávu.

Polyvinyly

Vinylové polymery reprezentuje nejvíce rozšířený polyvinylchlorid (PVC). Neměkčený PVC je chemicky odolný vůči vodě, alkáliím, kyselinám a organickým chemikáliím, má nízkou propustnost pro vodní páry, kyslík, těkavé organické sloučeniny, je tvrdý a odolný vůči oděru, lesklý.

Plasty se používají na výrobu obalů pro parenterální a oční přípravky (lékovky, infuzní vaky), pro výrobu masťových tub a krabiček pro uchovávání mastí, past, mýdel, čípků, tobolek nebo tuhých látek, aj. Tuby z plastů se využívají především u přípravků s krátkodobou stabilitou nebo ke kosmetickým účelům, kdy převažuje požadavek estetického vzhledu obalu. Nevýhodou tub je, že po stlačení tuby dochází k nasávání vzduchu, což snižuje stabilitu obsahu. Proto se plastové tuby vyrábějí se širokým uzávěrem a staví do svislé polohy na hrdlo, kdy vrstva masti u hrdla částečně zabraňuje průchodu vzduchu do tuby při vyprazdňování.

V plastových lékovkách opatřených kapacím uzávěrem se vydávají nosní a ušní kapky. Oční kapky se vydávají ve sterilních lékovkách s kapacím uzávěrem. 

Elastomery

Elastomery jsou polymerní látky s elastickými vlastnostmi, které se vyrábějí buď z modifikovaného vulkanizovaného kaučuku (pryže) nebo zesítěním lineárního dimethylpolysiloxanu (silikonové pryže). Typické vlastnosti, jako je pevnost v tahu, schopnost protažení a návratu po skončení působení deformační síly, odolnost proti stárnutí a oděru i nepropustnost, získávají kaučuky vhodným zpracováním, tzv. vulkanizací. Nevýhodou pryže je vyluhování aditiv, adsorpce některých složek (obdobně jako plasty) a změny vlastností v průběhu času (stárnutí pryže). Silikonové pryže mají vyšší odolnost proti stárnutí a ultrafialovému záření a jsou zdravotně nezávadné.

Hlavní využití pryže ve farmacii je pro výrobu uzávěrů (zátek). Vyluhování složek lze omezit potažením povrchu teflonem.

Nerezová ocel

Kovové pomůcky a nádoby se používají tam, kde je požadována vysoká mechanická, tlaková nebo tepelná odolnost. Z oceli nebo lehkých slitin jsou vyrobeny stojany, svorky, držáky, aj. Ve farmaceutické laboratoři se nerezová ocel využívá především pro navažovací lžičky, kopistky a třecí misky k přípravě mastí.

Papír

Tradičním obalovým materiálem, vyráběným z dřevěných štěpků, je papír. Obsahuje vlákna celulosy a další aditiva, která ovlivňují výslednou savost, hmotnost, mechanickou odolnost a propustnost. Nevýhodou papíru je propustnost pro plyny a páry a hořlavost.

Filtrační papír je tradičním pomocníkem v chemické laboratoři při filtraci a čeření. Ve farmacii se papír používá především pro sekundární obaly jako jsou kartony a krabičky, na které lze tisknout potřebné údaje. V papírových sáčcích se vydávají čaje, práškovité, tuhé a krystalické léčivé látky, pokud nerozrušují papír. Dříve se rovněž vydávaly v papírových váčcích dělené prášky.

Kontrolní otázky

  1. Co je sklo, jak se získává?
  2. Jak se hodnotí kvalita skla?
  3. Co je hydrolytická odolnost skla, jak se hodnotí?
  4. Jaké druhy skla jsou použitelné ve farmacii (rozdělení podle ČL)?
  5. Jaké pomůcky a obaly ze skla se používají ve farmacii?
  6. Jaké výhody a nevýhody má sklo jako obalový materiál?
  7. Co je porcelán, jak se vyrábí?
  8. Jaké pomůcky a obaly z porcelánu se používají ve farmacii?
  9. Jaké výhody a nevýhody má porcelán?
  10. Co jsou plasty a elastomery?
  11. Jaké typy plastů a elastomerů se používají ve farmacii?
  12. Jaké pomůcky a obaly z plastů a elastomerů se používají ve farmacii?
  13. Jaké výhody a nevýhody mají plasty a elastomery?
  14. Jaké další materiály se používají ve farmacii pro výrobu laboratorních pomůcek a obalů?
  15. Jaké výhody a nevýhody mají hliníkové obaly? 

 

Media