Технология лекарственных полимеров (стр. 6 )

Области применения бионаноматериалов в медицине:

- ортопедические протезы: коленные и тазобедренные суставы; спинальные импланты; фиксаторы кости; протезы сухожилий и связок и пр.;

- сердечно-сосудистые импланты: клапаны сердца, стенты; водители ритма; имплантируемые дефибрилляторы и пр.;

- импланты в нервную ткань;

- дренажные системы (гидроцефалические шунты);

- материалы для пластической и реконструктивной хирургии; - зубные импланты;

- глазные системы, включая контактные и внутриглазные линзы; - катетеры и стимуляторы мочевого пузыря;

- импланты для доставки лекарств (инсулиновые помпы и пр.);

- материалы для общей хирургии (шовный материал, скобы, клеи, крове - заменители).

Применение новых биосовместимых и биорастворимых материалов в хирургии:

- нейрохирургии;

- кардиохирургии;

- абдоминальной хирургии;

- травматологии и ортопедии;

- реконструктивной и пластической хирургии.

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: полимерные наночастицы, строение, фуструктура, области использования полимерных наночастиц в медицине 

Вопросы для самоконтроля:

Дайте опеределение полимерным наночастицам? Перечислите области применения наночастиц? Какими способами можно получить наночастицы?

Рекомендуемая литература:

1. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. , Физиологически активные полимеры. –М.: Химия, 1986. С. 5-11.

3. Полимеры в фармации / Под редакцией . – М.: Медицина, 1985. С. 7-10.

Микромодуль 2 – Технология основных лекарственных полимеров

Дәріс 21, 22 – Технология растворимой метилцеллюлозы

План лекции:

Метилцеллюлоза. Получение, свойства, применение Натрий-карбоксиметилцеллюлоза Оксипропилметилцеллюлоза

Метилцеллюлоза водорастворимая (МЦ) представляет собой простой эфир целлюлозы и метилового спирта. МЦ получают действием на щелочную целлюлозу метилхлорида при 125-140 0С и давлении 1,0-1,2 МПа:

Водорастворимая МЦ выпускается следующих марок: МЦ-3, МЦ-8, МЦ_16, МЦ-35, МЦ-65, МЦ-100, где число – среднее значение вязкости 1% раствора при 20 0С в МПа. с. МЦ представляет собой белый или слегка желтоватый порошкообразный, гранулированный или волокнистый продукт без запаха и вкуса с насыпной массой 280-500 кг/м3, плотностью 1,29-1,31 г/см3, показателем преломления – 1,490. Растворима в холодной воде, бензиловом спирте, метилсалицилате, в смесях низших спиртов с водой, горячих гликолях, глицерине, полигликолях и их эфирах, нератсоврима в горячей воде. Существует несколько методов, облегчающих приготовление водных растворов МЦ. Водные растворы МЦ стабильны при рН 2-12. Они обладают хорошими поверхностно-активными свойствами. Растворам свойственно сильное пенообразование.

При высыхании растворы МЦ образуют прозрачную бесцветную высокопрочную пленку без запаха и вкуса, стойкую к воздействию бактерий и плесени, органическим растворителя, жирам и маслам. МЦ совмещается с другими водорастворимыми эфирами целлюлозы, с природными водорастворимыми полимерами и поливиниловым спиртом. Она устойчива к различным химическим реагентам, обладает биологической устойчивостью, нетоксична и физиологически инертна. 

Водные растворы МЦ обладают большой сорбционной, эмульгирующей, диспергирующей, смачивающей и адгезионной способностью. В медицине и фармацевтической практике МЦ применяют в качестве загустителя и стабилизатора основ мазей и линиментов, эмульгатора и стабилизатора при приготовлении жидких эмульсий, диспергирующего агента и покрытия для пилюль и таблеток, стабилизатора и пролонгатора действия лекарственных веществ в глазных каплях. 

С добавлением МЦ-100 готовят следующие растворы: 10% раствор сульфацила растворимого, 1% раствор пилокарпина гидрохлорида, 0,25% раствор гоматропина гидробромида и 0,25% раствор скополамина гидробромида.

Вещества, нерастворимые в воде (камфора, окись цинка, основной нитрат висмута, ксероформ, салициловая кислота, сульфадимезин) образуют высокодисперсные, стабильные, легко и точно дозируемые суспензии с водным раствором МЦ.

МЦ в концентрации 3-8% в воде иногда с добавлением глицерина образует гидрогели. Гидрогель МЦ применяют как высыхающую мазь или влажную повязку, а также используют для приготовления защитных мазей при работе с органическими растворителями.

Натрий карбоксиметилцеллюлоза (натрий-КМЦ) – предсталвяет собой натриевую соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты. Натрий – КМЦ получают взаимодействием целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью. Существуют несколько марок. Натрий – КМЦ представляет собой белый или слегка желтоватый порошкообразный или волокнистый продукт без запаха с насыпной массой 400-800 кг/м3, плотностью 1,59 г/см3. Показатель преломления - 1,515, степень полимеризации 200-1500. Температура размягчения натрий – КМЦ 1700С, при более высокой температуре она разлагается. Растворима в холодной и горячей воде, 50% водном растворе этанола. Образует высоковязкие водные растворы. Совместима с гуммиарабиком, желатиной, трагакантом, крахмалом, глицерином, некоторыми гликолями и их производными. При добавлении к водным растворам натрий – КМЦ минеральных кислот выпадает в осадок, при добавлении растворов солей тяжелых и многовалентных металлов осаждается. Натрий – КМЦ как коллоидный электролит способна к ионным реакциям. В фармацевтической практике натрий – КМЦ применяют в качестве пролонгатора действия лекарственных веществ в глазных каплях и инъекционных растворах, эмульгатора, стабилизатора и формообразователя в мазях и эмульсиях, связывающего и разрыхляющего средства в производстве таблеток. Натрий – КМЦ в виде 8% растворов может быть использована как связывающее средство в производстве таблеток. Водно-спиртовой (1:1) 7% растворв натрий-КМЦ рекомендован в качестве защитного покрытия при изготовлении суппозиториев.

Оксипропилметилцеллюлоза (ОПМЦ) – смешанный эфир пропиленгликоля и метилцеллюлозы, общая формула:

Здесь n – степень замещения метоксильными группами (1,4-1,7), р – степень замещения оксипропильными группами (0,10-0,25), m=3-(n+p); x – степень полимеризации в пределах 50-10000.

Выпускают следующих марок: 15, 50А, 50Б, 100. ОПМЦ получают обработкой щелочной целлюлозы сначала б-окисью пропилена, а затем метилхлоридом. Температура плавления ОПМЦ 240-2600С и уменьшается с увеличением содержания оксипропильных групп. В воде набухает, в хлороформе, дихорэтане и трихлорэтане набухает, затем растворяется с образованием мутных растворов. Практически не растворима в 95% спирте и эфире. В зависимости от вязкости ОПМЦ применяют в фармацевтической практике в качестве пленочного покрытия лекарственных форм, эмульгатора в медицинских аэрозолях, связующего в производстве таблеток.

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: структура и строение метилцеллюлозы, натрий - карбоксиметилцеллюлозы, оксипропилметилцеллюлозы, технология получения, свойства, использование

Вопросы для самоконтроля:

На чем основано широкое использование натрий – КМЦ  в фармацевтической практике? Охарактеризуйте химические свойства водных растворов МЦ Каковы особенности технологии оксипропилметилцеллюлозы?

Рекомендуемая литература:

1. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. , Физиологически активные полимеры. –М.: Химия, 1986. С. 30-32

3. Полимеры в фармации / Под редакцией . – М.: Медицина, 1985. С. 10-39.

Лекция 23, 24 – Технология поливинилового спирта и препаратов на его основе

План лекции:

Производство ПВС, физико-химические и медико-биологические свойства Поливинилацетали

ПВС относится к синтетическим полимерам алифатического ряда, содержащим гидроксильные группы.

Где n – число структурных единиц в макромолекуле полимера.

ПВС получают алкоголизом ПВА, чаще всего при действии раствора едкого натра на раствор ПВА в метиловом спирте. Реакция проходит по схеме:

После отделения ПВС, выпавшего из раствора, и промывки водой порошок сушат. ПВС представляет собой порошок белого или слегка желтоватого цвета, нерастворимый в одноатомных низкомолекулярных спиртах и органических растворителях, растворимый в воде при нагревании. Физико-механические свойства и вязкость водных растворов сильно зависят от молекулярной массы полимера ПВС и содержания в нем винилацетатных звеньев. Образцы ПВС с молекулярной массой больше 30 000 обладают большой биологической активностью. При одинаковой средней молекулярной массе наибольшей биологической активностью обладают образцы ПВС, содержащие в своем составе более высокомолекулярную фракцию. ПВС низкомолекулярного 3% раствор в изотоническом (0,9%) растворе натрия хлорида выпускается под названием «полидез». При его изготовлении последовательно растворяют натрия хлорид и ПВС низкомолекулярный медицинский, фильтруют, разливают во флаконы вместимостью 100, 250 или 450 мл и стерилизуют при температуре 120 0С в течение 50 мин. Полидез – бесцветная или со слабым желтовато-зеленым оттенком прозрачная жидкость, при взбалтывании пенится. Характеричстическая вязкость 0,23-0,30, рН 5,1-6,1. Используют в качестве дезинтоксикационного средства. По механизму действия он близок к гемодезу. В технологии лекарств ПВС применяют в качестве эмульгатора, загустителя и стабилизатора суспензий, пролонгатора действия лекарственных веществ, пленкообразователя для капсул и таблеток, компонента мазевых основ. Растворы ПВС 2,5 – 10% пролонгируют действие антибиотиков. ПВС применяют для получения стабильных суспензий, содержащих лекарственное вещество, что позволяет применять суспензии для парентерального введения. Его используют для создания кровоостанавливающих средств: порошки на основе ПВС и хлорного железа, растворы ПВС с добавкой сахара и мочевины. Особо важное значение имеют тиксотропные гели ПВС, способные к плавлению при нагревании и застывающие при охлаждении, которые получают при взаимодействии водных растворов ПВС и различных борных соединений, йода и т. д. Из ПВС полностью омыленного или имеющего 2-3% остаточных ацетатных групп изготавливают пленки. Пленки из ПВС обладают высокими гигроскопическими и механическими свойствами, и сравнительно небольшой газопроницаемостью. Около 20% всего выпускаемого ПВС идет на производство упаковочной пленки, которая отличается прозрачностью, отсутствием токсичности, химической стойкостью, прочностью и растворимостью в воде.