Поливинилпирролидон низкомолекулярный медицинский. Физические и химические свойства поливинилпирролидона

Поливинилпирролидон (ПВП) (Polyvinylpyrrolidonum) представляет собой полимер N-винилпирролидона. ПВП получают поли- меризацией мономера винилпирролидона (рис. 5.21). Наиболее часто применяется ПВП, имеющий молекулярную массу 12 600-35 000. Он растворим в воде, спиртах, глицерине, легко образует комплексы с лекарственными соединениями: витаминами, антибиотиками, йодом.

Рис. 5.20. Поливиниловый спирт

Рис. 5.21. Поливинилпирролидон

ПВП используется в медицине и фармацевтической технологии как стабилизатор эмульсий и суспензий, про- лонгирующий компонент, связующее вещество и дезинтегратор для таблеток. Он также входит в состав плаз-

мозаменителей, аэрозолей, глазных

лекарственных пленок. Гели на основе ПВП используют для приготовления мазей, в том числе предназначенных для нанесения на слизистые оболочки.

Рис. 5.22. Полиакриламид

Полиакриламид

Полиакриламид (ПАА) (Polyacrilamidum) (рис. 5.22) - полимер белого цвета, без запаха, растворим в воде, глицерине. Водные растворы ПАА являются типичными псевдопластическими жидкостями.

Получен и биорастворимый полимер, широко используемый для создания лекарственных биорастворимых глазных пленок, которые обеспечивают максимальное время контакта с поверхностью конъюнктивы.

1% растворы ПАА используют для пролонгирования действия глазных капель. Успешно применяют ПАА для создания пролонгированных таблетированных лекарственных форм гормонов, анти- ферментных препаратов, кардиотоников. Водные растворы ПАА совместимы со многими электролитами, ПАВ и консервантами. ПАА перспективен для создания новых лекарственных форм.

Эфиры полиакрилатов являются основой для создания суспензионных покрытий таблеток, резистентных к действию желудочного сока. Современные пленкообразователи ойдрагит, колликут - коллоидные растворы сложных эфиров акриловых кислот.

Рис. 5.23. Полиэтиленоксид

Полиэтиленоксиды

Полиэтиленоксиды (ПЭО) (Polyaethy- lenoxyda), или полиэтиленгликоли (ПЭГ), (рис. 5.23) получают путем полимериза-

ции этиленоксида в присутствии воды и калия гидроксида.

Консистенция ПЭО зависит от степени полимеризации. В нашей стране выпускают ПЭО с различной степенью полимеризации (м.м. 400-4000).

ПЭО-400 представляет собой вязкую прозрачную бесцветную жидкость, ПЭО-1500 - воски (температура плавления - 35-41 ?С), ПЭО-4000 - твердое вещество белого цвета (температура плавления - 53-61 ?С).

Характерной особенностью ПЭО является хорошая растворимость в воде, этаноле. Они не смешиваются с углеводородами и жирами, образуя с ними эмульсию; малочувствительны к изменению рН, стабильны при хранении. ПЭО обладают крайне малой токсичностью, что обусловливает весьма широкое их применение в фармацевтической практике - при изготовлении мазей, эмульсий суспензий, суппозиториев и других лекарственных форм. Основы для мазей чаще всего представляют собой композицию жидких и твердых ПЭО, имеющих вязкопластичную консистенцию. Однако они оказывают высушивающее действие на слизистые оболочки. ПЭО удобно использовать также для суппозиторных основ.

Спены

Спены (Spans) (рис. 5.24) - эфиры сорбитана с высшими жирными кислотами:

Спен-20 - эфир лауриновой кислоты;

Спен-40 - эфир пальмитиновой кислоты;

Спен-60 - эфир стеариновой кислоты;

Спен-80 - эфир олеиновой кислоты.

Рис. 5.24. Химическая формула эфиров сорбитана с жирными кислотами

Спены являются липофильно-гидрофильными соединениями. Растворимы в маслах, а также в этаноле, образуют эмульсии типа вода/масло. В связи с неионогенным характером совместимы со многими лекарственными веществами.

Твины

Твины (Twins) - моноэфиры полиоксиэтилированного сорбитана (спена) и высших жирных кислот (рис. 5.25). Твины получают путем

Рис. 5.25. Моноэфиры полиоксиэтилированного сорбитана (спена) и высших жирных кислот

обработки спенов этиленоксидом в присутствии натрия гидроксида (катализатор). Этерификация происходит по месту свободных гидроксилов. Твины хорошо растворяются в воде и органических растворителях. К медицинскому применению разрешен твин-80, представляющий собой моноэфир олеиновой кислоты.

Твин-80 является неионогенным ПАВ. Он хорошо растворим в воде, маслах растительных и минеральных. Служит хорошим эмуль- гатором с высоким значением ГЛБ (15-16), поэтому применяется и как солюбилизатор. Как эмульгатор и стабилизатор твин-80 применяют для стабилизации эмульсий и суспензий, в том числе и для инъекционного введения.

Силиконы

Силиконы - неорганические полимеры.

Основа силиконов - цепь чередующихся атомов кислорода и кремния. Каждый силикон имеет 3 группы, свободные для органи- ческих заместителей - метильную (полиметилсилоксан), метильную и фенильную (полиметилфенилсилоксан), фенильную (полидифенилсилоксан) (рис. 5.26), которые используются для производства многих изделий медицинского назначения, в том числе и для детей.

Рис. 5.26. Химическая формула силиконов

Силиконы образуют хорошие эластомеры, потому что цепь основы очень гибка; связи между кремниевым атомом и 2 атомами кис- лорода легко вращаются. Угол, сформированный в соответствии с

этими связями, может открыться и закрыться подобно ножницам, без напряжения. Это делает целую цепь основы гибкой (рис. 5.27).

Рис. 5.27. Способность молекулы силиконов изгибаться

В смеси с борной кислотой полидиметилсилоксан (рис. 5.28) меняет свойства. Смесь является мягкой и гибкой, ее можно лепить как пластилин, однако затем она затвердевает. Это свойство используется во многих областях - от изготовления игрушек до матриц протезов (рис. 5.29).

Рис. 5.28. Полиметилсилоксан; полиметилфенилсилоксан; полидифенилсилоксан

Рис. 5.29. Олигомер силиконов - октаметилсиликон и механизм полимеризации

Силиконы используются в фармацевтической химии для иммобилизации других химических молекул. Присоединение молекул или клеток к цепи силикона по названной выше реакции меняет их свойства. Делает их нерастворимыми в воде, что используется для иммобилизации (пролонгирования действия) ферментов, создания биокатализаторов для синтеза ампициллина, всех цефалоспориновых антибиотиков, гормонов. Силиконы служат основой лекарств для выведения холестерина из организма, иммобилизации ряда противоопухолевых препаратов, простагландинов.

Силиконовые эластомеры применяются в производстве:

Катетеров;

Сердечных клапанов;

Поршней шприцев;

Зондов (катетеров);

Искусственных вен;

Смазки для суставов;

Рис. 5.30. Изделия из силикона

Контактных линз;

Дыхательного оборудования.

Силиконы обладают рядом ценных свойств; используются в технологии твердых лекарственных форм (порошки, пилюли, таблетки и др.), основ для мазей, суппозиториев.

Наиболее широкое применение получили диэтилполиоргано- силоксановые жидкости. Силиконовые жидкости используют для защиты кожи в качестве кремов, лосьонов и мазей. Среди дисперсионных сред для приготовления данных лекарственных форм наиболее часто в смеси с силиконами используются вода, этанол, глицерин.

Формула: (C6H9NO)n, химическое название: поливинилпирролидон.
Фармакологическая группа: гематотропные средства/ заменители плазмы и других компонентов крови; метаболики/ детоксицирующие средства, включая антидоты; органотропные средства/ желудочно-кишечные средства/ абсорбенты; разные средства/ вспомогательные вещества, реактивы и полупродукты.
Фармакологическое действие: дезинтоксикационное, адсорбирующее.

Фармакологические свойства

Повидон связывает токсины и выводит их из организма. Повидон усиливает кровоток в почках, увеличивает клубочковую фильтрацию, повышает диурез. Снижение молекулярной массы повидона усиливает дезинтоксикационное воздействие.

Показания

Состояния, которые сопровождаются интоксикацией (включая и ожоговую и лучевую болезнь в фазе интоксикации, послеоперационную интоксикацию, токсические формы острых инфекционных желудочно-кишечных болезней, токсикозы беременных, сепсис, токсемию и гемолитическую болезнь новорожденных).

Способ применения повидона и дозы

Режимы дозирования и способы введения повидона устанавливаются индивидуально и зависят от показаний.

Противопоказания к применению

Гиперчувствительность, острый нефрит, бронхиальная астма, кровоизлияние в мозг, тяжелая недостаточность кровообращения.

Ограничения к применению

Нет данных.

Применение при беременности и кормлении грудью

Возможно использование повидона во время беременности и грудного вскармливания при назначении врачом по показаниям.

Побочные действия повидона

Тахикардия, понижение артериального давления, затрудненное дыхание, аллергические реакции, тошнота, рвота.

Взаимодействие повидона с другими веществами

Использование повидона вместе с другими лекарственными средствами может резко снижать степень или/и замедлять скорость их всасывания в желудочно-кишечном тракте, уменьшать их уровень в плазме крови.

Передозировка

При передозировке повидоном возможно усиление побочных реакций. Необходима отмена препарата, проведение симптоматического лечения.

Поливииилпирролидон (ПВП) представляет собой желто-белый порошок с температурой размягчения около 140--160 °С. При длительном нагревании при температуре 140--150 °С полимер приобретает оранжево-бурую окраску и теряет способность растворяться в воде и органических растворителях. Пленки или таблетки из ПВП хрупки и гигроскопичны. При хранении без специальных мер предосторожностей полимер содержит 5-6% влаги. Механические свойства пленки и таблетки сильно зависят от содержания влаги, которая является пластификатором. Поливинилпирролидон при обычных условиях может сохраняться в виде порошка без разложения или ухудшения качества. Это инертное вещество не оказывает вредного действия при ингаляции, абсорбции кожей, внутривенном вливании, не вызывает сенсибилизации ни при первичном, ни при вторичном введении.

Растворимость поливинилпирролидона и условия его осаждения детально изучены рядом исследователей. Замечательной особенностью поливинилпирролидона является способность его растворяться в воде и большинстве органических растворителей. Ограничение растворимости определяется лишь сильным возрастанием вязкости с ростом концентрации. Так, фракции полимера с мол. весом ~40 000 дают водные растворы с содержанием ПВП до 60%. Имеются указания о возможности получения высокомолекулярных образцов, не способных растворяться в воде, но набухающих в ней.

Растворимость ПВП в воде обусловлена наличием лактамной группировки. Найдено, что ПВП обладает способностью сорбировать молекулы воды, причем сорбция так велика, что, каждая пептидная связь является сорбирующим центром .

• | E-mail |
• | Печать

Производные низкомолекулярного поливинилпирролидона способны вызывать интенсивный дезинтоксикационный эффект при внутривенном введении. Они хорошо связывают токсины, находящиеся в кровеносном русле, и выводят их из организма, главным образом через почки. Наряду с дезинтоксикационным действием,производные низкомолекулярного поливинилпирролидона обладают способностью купировать стаз эритроцитов в микроциркуляторном русле, который обычно наблюдается при интоксикациях.

На протяжении ряда лет в нашей стране широко использовался препарат Гемодез (Haemodesum), представляющий собой 6% раствор низкомолекулярного поливинилпирролидона (ПВП), содержащий соли калия, натрия, кальция и магния. Средняя молекулярная масса гемодеза 12 600±2700. Однако Циркуляром Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (№1100-Пр/05 от 24.05.2005) гемодез был запрещен для последующего применения в клинической практике и его производство приостановлено. Это решение вызвало неоднозначную реакцию медицинской общественности. Ведь врачи разного профиля на протяжении многих лет использовали гемодез на всех этапах оказания медицинской помощи. В. В. Афанасьев (кафедра неотложной медицины СПбМАПО, Институт токсикологии) в своей работе дает объяснение данному решению: «Одними их первых на побочные эффекты, возникавшие при введении этого вещества, обратили внимание педиатры, затем и другие специалисты, отмечавшие различные реакции в ответ на введение гемодеза, в виде покраснения лица, нехватки воздуха, снижения АД. Некоторых больных "трясло", особенно, при быстром введении гемодеза. Токсикологи назначали гемодез только в составе инфузионного подкрепления другими средами, особенно натрийсодержащими. Заметим, что при назначении в изолированном виде, действие "кровяного сорбента", как иногда называли гемодез, было невозможно отследить, т.к. практически всегда выполнялось сочетанное введение препарата с другими инфузионными средами. У больных были отмечены неясные нарушения со стороны почек, в том числе редукция диуреза при тщательном отслеживании последнего, особенно при длительном лечении хронических интоксикаций промышленными средствами. Эти побочные эффекты врачи были склонны отнести за счет "аллергических" реакций, вызываемых гемодезом. Так, постепенно, формировалось мнение об "аллергенности" этого препарата, однако препарат продолжали широко использовать в клинической практике. Электролитный состав гемодеза не является совершенным, особенно для нужд токсикологии, хотя поливинилпирролидон способен связывать молекулы ядов небольшого размера (МНиСММ). Вот здесь, на наш взгляд, и скрывается главная особенность этого носителя: связывать другие вещества, он способен, высвобождая собственные электролиты (напомним, – одно из противопоказаний к назначению гемодеза – нарушения электролитного обмена веществ), и, связывая МНиСММ, поливинилпирролидон может приобретать новые свойства и аллергенные характеристики за счет своей биохимической трансформации. Многочисленные работы профессора М. Я. Малаховой, выполненные на протяжении последнего 10-летия, указывают на то, что любое патологическое состояние сопровождается накоплением МНиСММ, прямо пропорциональным тяжести этого состояния. Это означает, что при многих заболеваниях или состояниях гемодез может нести в себе потенциальную опасность и оказывать неблагоприятное воздействие на мембраны клеток, которые выполняют барьерную функцию в органах детоксикации, например, в почках. Сегодня сорбционная способность гемодеза, даже если она очень велика (в чем есть сомнения, поскольку методы ее оценки с применением коллоидных красителей являются устаревшими) никак не может конкурировать с современными эфферентными методами, применяемыми с целью детоксикации. Многие из них в ближайшей экспозиции способны быстро и полно экстрагировать яды при отравлениях и МНиСММ, образующиеся при различных заболеваниях. Однако, если время экспозиции достаточно велико, то даже эти способы "срабатывают" далеко не всегда. Перспективная фармакологическая защита кроется в разработке способов усиления естественной детоксикации, в частности, в той ее части, когда под воздействием фармакологически активного (активных) соединений, почечная, печеночная, миокардиальная или любая иная клетка становится способной поддерживать энергетический обмен и выполнять возложенную на нее природой функцию. Конечно, это препарат будущего, однако потребности сегодняшнего дня диктуют необходимость поиска адекватной замены гемодезу, как по качеству действия, так и по фармакоэкономическим критериям оценки».

Другие препараты низкомолекулярного поливинилпирролидона, такие как глюконеодез (Gluconeodesum), неогемодез (Neohaemodesum), энтеродез (Enterodesum) в настоящее время практически не используются.

Поливинилпирролидоном называют полимер, растворимый в воде, образованный из мономера N-винилпирролидона. Это вещество также известно под наименованиями повидон или поливидон. Впервые соединение было синтезировано Вальтером Реппе. В 1939 году был зарегистрирован патент на него как на самое интересное производное ацетилена в области химии. Изначально вещество использовалось как заменитель плазмы крови, впоследствии сфера применения расширилась и поливинилпирролидон начал использоваться в фармации, медицине, промышленном производстве и косметологии.

Одним из свойств поливинилпирролидона является его растворимость в воде, а также иных полярных растворителях. В сухом виде вещество представляет собой слоеный гигроскопичный порошок светло-желтого или белого цвета.

Вещество относится к синтетическим полимерам, что значит, добавка не входит в класс соединений природного происхождения. Благодаря своим свойствам, поливинилпирролидон хорошо смешивается с хлороформом и спиртами. Однако с эфирами соединение почти несовместимо.

Поливинилпирролидон: области применения

Соединение нашло применение после 1950 года в медицине как заменитель плазмы. На сегодняшний же день вещество используется во многих таблетках как связующий агент. За счет образования водорастворимых соединений поливинилпирролидон улучшает биодоступность и растворимость лекарственных препаратов.

В дуэте с йодом образуется комплекс под названием повидон-йод, который обладает дезинфицирующими свойствами. Данное соединение применяется в разнообразных гигиенических средствах (жидкое мыло, вагинальные суппозитории, растворы, мази, хирургические скрабы) и медикаментах.

Другие сферы применение поливинилпирролидона:

• термоплавкий клей, клей-карандаш;
• разрыхлитель и эмульгатор для полимеризации в растворах;
• особая добавка для керамики, батареек, чернила, стекловолокна, бумаги для печати на струнных принтерах;
• агент, который увеличивает разрешение в фоторезистах электронно-лучевых трубок;
• комплексообразователь, связующее соединение в агропромышленной сфере в покрытии и лечении семян;
• агент для изготовления мембран, в частности фильтров для очистки воды и диализа;
• загуститель в гелях для зубов, предназначенных для отбеливания;
• как вспомогательный компонент с целью повышения растворимости лекарственных препаратов в полужидких и жидких дозированных формах, а также как ингибитор перекристаллизации.

Свое применение поливинилпирролидон нашел в растворах для контактных линз, средствах личной гигиены (кондиционеры для волос, шампуни, скрабы для тела, гели для душа, зубные пасты, гели и лаки для волос).

В производстве пищевых продуктов соединения нашло применение благодаря своим стабилизирующим свойствам. Вещество зарегистрировано в качестве добавки под номером Е1201. Поливинилпирролидон играет роль регулятора кислотности, разрыхлителя, подсластителя, глазирователя.

Чаще всего соединение применяется в виноделии. Так как вещество способно оказывать влияние на сохранность характеристик, в напитке предотвращается образование коллоидных помутнений. Кроме этого, данная пищевая добавка не дает образовываться бурым пятнам в белых винах. Во время варки пива поливинилпирролидон используется с целью стабилизации пенных напитков.

Пищевая добавка под номером Е1201 считается безопасной и не вызывает проблем со здоровьем. Но были зафиксированы случаи возникновения аллергических реакций на поливинилпирролидон.

Популярные статьи Читать больше статей

02.12.2013

Все мы много ходим в течение дня. Даже если у нас малоподвижный образ жизни, мы все равно ходим – ведь у нас н...

610831 65 Подробнее

10.10.2013

Пятьдесят лет для представительниц прекрасного пола – это своеобразный рубеж, перешагнув который каждая вторая...

452440 117 Подробнее

02.12.2013

В наше время бег уже не вызывает массу восторженных отзывов, как это было лет тридцать назад. Тогда общество б...

357197 41 Подробнее