X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Жизнь современного человека невозможно представить без лекарственных препаратов. На сегодняшний день в мире насчитывается более 350 тысяч лекарственных средств, которые применяются для лечения, профилактики и диагностики различных заболеваний. В фармакологии самым важным фактором является дозировка лекарственных средств, так как от нее зависит жизнь и здоровье человека. Поэтому лекарственные средства требуют особых методов проверки и точности в изготовлении. Для установления точной дозы лекарства используют различные средства измерения, которые должны проходить своевременную поверку, чем и занимается медицинская метрология. С давних времен и в нынешнее время продолжают совершенствоваться методы точного взвешивания и дозирования в медицинских учреждениях и в аптеках. Ведь недаром у многих «на слуху» выражение, ставшее крылатым: «точно, как в аптеке».

Развитие технологии лекарственных форм в России

Первые упоминания о технологии изготовления лекарств на Руси относятся к XVI веку. В это время в народе были очень популярны целители, а лекарства распространялись с помощью специальных зелейных лавок. Описание технологии изготовления лекарств и оборудование аптечных пунктов (зарисовки посуды и приборов для производства лекарств) сохранилось в рукописях народной медицины.

Руководство медицинскими делами на Руси осуществлялось с помощью Аптекарского приказа [1], членами которого являлись доктора, аптекари, лекари, травники и др. Данный приказ является первым общегосударственным органом на Руси подобной направленности, однако изначально он распространялся только на высший слой общества, т.е. на царя и его ближайшее окружение. В Аптекарский приказ все лекарственные растения поставлялись дворцовыми крестьянами в качестве повинности, далее подвергались тщательному осмотру и бережному хранению. Русские мастера Аптекарского приказа изготавливали лабораторное оборудование и глиняную или стеклянную посуду для производства лекарств.

Во времена Петра I аптека стала крупным фармацевтическим предприятием, на котором происходила переработка и подготовка лекарственного растительного сырья и сам процесс изготовления лекарственных препаратов. Существенно изменилась специализация аптек в XIX-XX веках благодаря тому, что большинство лекарств поставлялись в аптеки с предприятий в готовом виде или в качестве полуфабрикатов.

Дозирование лекарственных средств

Основной задачей любой аптеки является выдача точного количества лекарственного препарата, чтобы больной принял не больше и не меньше средства, которое прописал врач. Чтобы решить эту задачу, применяют процедуру дозирования. В фармацевтической практике широко используются 3 способа дозирования лекарственных средств: по массе, по объему, каплями.

Дозирование по массе в конце XX века являлось наиболее распространенным способом разделения лекарственных средств на дозы в условиях аптеки [2]. Дозирование по массе - способ разделения общей массы лекарственного препарата на прописанные врачом дозы. Дозирование по массе в целом основано на правильной технике пользования весами и их метрологических характеристиках. В аптеках часто использовали рычажные весы, благодаря которым устанавливали массу лекарственного препарата через сравнение с массами эталонов, принятых по Международной метрологической системе мер, которая появилась в конце XIX в. За эталонные массы были приняты гири или разновесы. Основной единицей массы в настоящее время является килограмм, но конкретно в фармацевтической практике в роли такой единицы выступает грамм.

Гирями называют определенные меры массы, которые используют как единицы измерения массы грузов на весах. Для более точных измерений используют миллиграммовые гири, которые объединяют в наборы, называемые разновесами. Гири и разновесы размещают в пластмассовые футляры с соответствующими гнездами (Рисунок 1). Стандартный набор включает в себя гири в диапазоне от 1 до 50 грамм и разновесы от 10 до 500 миллиграмм. Граммовые гири изготавливают в виде цилиндра и наносят хромовое или никелевое покрытие для защиты от окисления. Миллиграммовые гири изготавливают в форме пластинок в основном из алюминия. Миллиграммовые разновесы имеют различное количество граней (6, 4 или 3) с целью предотвращения ошибок при взвешивании. Поверхность гирь делают гладкой и следят за тем, чтобы на ней не было трещин и царапин. На гирях обязательно нужно указать массу и поставить поверительное клеймо.

Рисунок 1. Набор гирь и разновесов

Дозирование по объему - технологическая операция отмеривания нужного объема жидкости с учетом заданной точности. По сравнению с вышесказанным способом дозирования, данный вид дозирования уступает по степени точности.

По объему, в соответствии с приказом МЗ РФ от 21.10.1997 №308 «Об утверждении инструкции по изготовлению в аптеках жидких лекарственных форм», дозируют:

- спиртовые растворы с различной концентрацией;

- очищенную воду и воду для инъекций;

- водные растворы лекарственных веществ (в т.ч. сиропы);

- различные настойки, жидкие экстракты и др.

Кроме двух описанных способов дозирования, в аптеках широкое применение нашел капельный способ дозирования. Данный способ заключается в измерении малого количества жидких лекарственных средств путем отсчета заданного числа капель. Частое использование капельного способа дозирования основывается на том, что небольшое количество жидкости сложно взвесить на ручных весах, а при использовании тарирных весов не достигается нужная степень точности. В случаях, когда врач выписывает небольшое количество лекарства в каплях, больные также пользуются капельным способом для получения нужной дозы лекарственного средства.

Аптечные весы: долгий путь к совершенству

Вплоть до конца XIX века в европейской медико-фармацевтической практике при взвешивании лекарств пользовались системой «аптекарский вес». Основной ее единицей был аптекарский фунт, который делился на 12 унций. Унция состояла из 8 драхм, драхма — 3 скрупула, 1 скрупул — 20 гран. В Великобритании, США и некоторых других странах существовала особая система мер (английская), согласно которой аптекарский фунт был равен 373,242 г, 1 унция — 31,1035 г, 1 драхма — 3,88793 г, 1 скрупул — 1,29598 г, 1 гран — 64,7989 мг [3]. После внедрения метрической системы мер аптекарский фунт вначале был переведен в граммы, а затем и сам термин вышел из широкого употребления.

Чтобы точно определить массу компонентов, входящих в состав лекарственного средства, необходимо воспользоваться весами, которые были символом и неизменным атрибутом любого аптечного пункта. Даже в наши дни промышленное и аптечное производство лекарственных средств невозможно представить без этого популярного, на первый взгляд простого, средства измерения. Но, тем не менее, весы имеют богатую историю создания и совершенствования, которая берет свое начало задолго до нашей эры.

3.1 От египетских пирамид и до наших дней

Появление прототипов современных аптечных весов можно отнести к 2-2,5 тыс. лет до н.э. Первые весы, которые имели вид коромысла с равными плечами и с подвешенными чашами, были изобретены в Древнем Вавилоне и Египте. По мнению многих специалистов, на египетских пирамидах, построенных в III тысячелетии до н.э., можно было увидеть равноплечие весы с весьма совершенной конструкцией.

Опираясь на рисунки, которые были найдены в гробницах фараонов, ученые-историки утверждали, что у египетского бога Анубиса, который правил в загробном мире, были весы (Рисунок 2). С помощью этих весов Анубис взвешивал сердце умершего, после чего решал, достоин ли тот прожить новую жизнь после смерти.

Рисунок 2. Весы египетского бога Анубиса

Около 1500 лет до н.э. у древнеегипетских весов начинают появляться существенные изменения: отвес, который закреплялся на кронштейне; кронштейн был скреплен с опорой, и указатель, который устанавливали в центре коромысла. Чаши у древних египтян имели форму плоских тарелок и были подвешены на тонких нитях к концам коромысла.

Большой вклад в развитие и улучшение этого устройства внес великий древнегреческий изобретатель Архимед. Его изменения состояли в том, что на одно коромысло весов с равными плечами он нанес деления и закрепил гирю, которую можно было перемещать. Вскоре после этого римляне создали безмены, которые представляли собой простейшие рычажные весы, но с неравными плечами. По этим плечам перемещалась гирька, а расположение точек опоры и привеса оставалось неизменным. Отсчет на таких весах производили по шкале, которая была нанесена на стержень (Рисунок 3).

Рисунок 3. Римский бронзовый безмен с двумя крюками

После таких существенных преобразований вплоть до средних веков конструкция весов практически не изменилась. В VIII–IX вв. н.э. европейцы пользовались безменами, которые значительно уступали римским. На одном плече таких весов был тяжелый противовес, а на другом – крючок для груза. Подвес у европейских безмен имел вид шнуровой петли, и чтобы установить равновесие, эту петлю следовало перемещать вдоль рычага. Иногда подобные весы использовали для взвешивания людей, в том числе ими пользовалась инквизиция для разоблачения «колдунов» и «ведьм». Этот процесс происходил следующим образом: сначала «подозреваемых» взвешивали и измеряли их рост, затем эти показания сравнивали между собой, и, если вес не был пропорционален росту, то таких людей сжигали.

Примерно в то же время определенные изменения в конструкцию весов внесли арабы. С помощью алгебраического метода им удалось построить равноплечие весы, которые имели очень высокую точность для того периода времени. В XII веке известный арабский ученый аль-Хазини разработал весы с чашами, погрешность которых не превышала 0,1%. Вскоре после этого в арабских странах начали изготавливать весы, которые отличались очень высокой для того времени точностью – 5 мг.

3.2 Все ближе к совершенству

В эпоху Возрождения в европейских странах вновь появился интерес к усовершенствованию весов. Очень интересные решения были предложены в эту эпоху итальянским художником и ученым Леонардо да Винчи. Он решил важную в техническом плане задачу о равновесии весомого и непрямолинейного рычага. В число его заслуг также входит изобретение первых циферблатных весов.

В 1669 г. французский математик, механик и астроном Ж. Роберваль изобрел настольные весы, показания которых не зависели от места расположения груза на чаше таких весов. В состав этих весов входили 4 рейки, которые были скреплены шарнирами, а также чаши, которые прикреплялись к вертикальным рейкам. Роберваль выяснил, что равновесие таких весов зависит от равенства грузов и не зависит от того, на какие точки чаш весов эти грузы действуют. После некоторых незначительных изменений в конструкции данный тип стал самым популярным среди настольных весов XIX — начала ХХ вв.

В конце XIX в. в России было основано «Депо образцовых мер и весов», куда вскоре ученым-хранителем был назначен Д.И.Менделеев. Спустя год это депо переименовали в «Главную палату мер и весов», а в настоящее время является Российским научно-исследовательским институтом метрологии и носит имя великого ученого.

Благодаря появлению аптекарских мер и указанию количества ингредиентов при производстве лекарств, началось более точное и совершенное производство аптекарских весов. Важным шагом стало создание аналитических весов, которые получили широкое применение в различных лабораториях, в том числе и медицинских.

Серьезные изменения в конструкцию данного типа весов были внесены в середине ХХ в. До этого времени аналитические весы состояли из коромысла с равными плечами и из двух чашечек, а впоследствии были созданы модели с неравноплечим коромыслом и одной чашей. В весах такого типа стали применять не обычные накладные, а встроенные гири, которые были выполнены в форме колец и имели разную массу. Эти кольца с помощью особого механизма опускались на серьгу весов. Необычным в данных весах является и отсчетное устройство. Конструкторам пришлось отказаться от стрелок-указателей ввиду того, что короткая стрелка не обеспечивает заданной точности, а длинная сильно утяжеляет подвижную часть весов. Вместо стрелок стали использовать световой рычаг: свет, проходивший через проекционную шкалу и объектив, попадал на экран, затем проекционная шкала смещалась вместе с наклоном коромысла, и передвигалось изображение шкалы на экране. Вскоре для более точных измерений были созданы электронные весы.

3.3 Современные обязательные требования к весам

Аптечные весы – прибор, основанный на гравитационном равновесии, который широко используется не только в аптеках, но и в различных лабораториях. Эти весы обладают высокой точностью, простотой использования и имеют относительно низкую стоимость [4].

К современным аптечным весам предъявляют жесткие требования, которые делят на 3 группы: метрологические, эксплуатационные и санитарные. К метрологическим требованиям относят качественную работу весов с технической точки зрения: они должны быть устойчивы и чувствительны, также должны обеспечивать нужную точность взвешивания и постоянство показаний. Эксплуатационные требования включают в себя прочность весов и их максимальную скорость при взвешивании. Санитарные требования определяют нейтральность материала при изготовлении весов и удобный уход за ними.

Заключение

В настоящее время фармакологию невозможно представить без точных измерений и дозировок. Это можно обеспечить благодаря различным средствам измерений, которые проходят обязательную плановую поверку. Средства измерений для лекарств прошли очень долгий путь формирования и совершенствования, прежде чем с их помощью удалось достигнуть измерений высокой точности и свести к минимуму погрешности этих измерений. Сейчас ученые стараются усовершенствовать методики и средства измерений для фармакологии, чтобы всегда все было «точно, как в аптеке» и не подвергалась риску жизнь человека.

Библиографический список

Эскин Ю. М. Аптекарский приказ // Государственность России: словарь-справочник. Кн. 1. Часть 1. М., 1996.- c. 27-28.

Ажгихин, И.С. Технология лекарств: учеб. пособие / И.С. Ажгихин. – М.: Медицина, 1980. – 440 с.

Юркевич, А.Б. Фармацевтическая технология аптечного изготовления лекарственных средств: учеб. пособие / А.Б. Юркевич, И.И. Бурак. – Витебск: ВГМУ, 2014. – 422 с.

Гаврилов, А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов: учебник / А.С. Гаврилов. – М.: ГОЭТАР-Медиа, 2010. – 426 с.

Код для цитирования: Скопировать