Технология лекарственных полимеров (стр. 7 )

Поливинилацетали получают при ацетилировании ПВС альдегидами (муравьиным, уксусным, масляным и т. д.) в присутствии катализатора.

Все поливинилацетали нерастворимы в воде, но растворяются в ароматических и хлорированных углеводородах, высших кетонах.

Фармацевтическое значение имеет поливинилбутираль:

ПВБ – порошок белого цвета, растворимый в 96% спирте, в смесях спиртов со сложными эфирами. Степень полимеризации ПВБ составляет 500-1600. ПВБ хорошо совмещается с пластификаторами, природными и синтетическими смолами, обладает хорошими оптическими свойствами, высокой адгезией к различным поверхностям. В виде спиртовых растворов ПВБ применяют для изготовления клеев БФ-6. На основе ПВБ, ПВП, левомицетина и анестезина разработан аэрозоль «Левазол».

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: структура поливинилового спирта, поливинилацеталей, физико-химические свойства, медико-биологические свойства.

Вопросы для самоконтроля:

Как в фармацевтической промышленности получают поливинилацетали? Почему поливиниловый спирт нельзя получить из винилового спирта? Охарактеризуйте свойства поливинилацеталей и поливинилового спирта.

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 25, 26 – Технология полимеров и сополимеров акриловой и метакриловой кислот

План лекции:

Технология получения полиакриловой и полиметакриловой кислот Применение полиакриловой и полиметакриловой кислот в фармации

При полимеризации акриловой кислоты (АК) и метакриловой кислоты (МАК) образуются соотвествующие полимеры – полиакриловая – ПАК (1) и полиметакриловая – ПМАК (2) кислоты:

ПАК и ПМАК получают радикальной полимеризацией в атмосфере азота мономерных кислот в виде 5-40% растворов в воде и в органических растворителях. Процес проводят при 70-980 С в присутствии 0,5-10% обычных инициаторов, а при 15-300С – в присутсвии окислительно-восстановительных систем. ПАК и ПМАК – твердые вещества белого цвета аморфной структуры. ПАК растворяется в воде, формаиде, диметилформамиде, диметилсульфоксиде, метиловом спирте; не растворяется в хлороформе, ароматических углеводородах и кетонах, безводном диоксане. ПМАК растворяется в воде, бензоле, о-дихлорбензоле. Важнейшими свойствами ПАК и ПМАК являются прозрачность, высокая стойкость к старению и воздействию света, хорошая адгезия к различным материалам. Эудисперт – сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты

Эудисперт в кислотной форме нерастворим в воде, маслах, парафине, растворим в метиловом и этиловом спиртах, этиленгликоле, глицерине и полиэтиленгликоле. Водные дисперсии эудисперта используются в качестве эмульгирующих и суспендирующих агентов. 10% гелевые системы эудисперта используются в качестве мазевых основ. Производные метакриловой кислоты, известные под названием «Эудражит», нашли широкое применение при дражировании, приготовлении таблеток, капсул и суспензий продленного действия.

Карбопол является редкосшитым сополимеров акриловой кислоты и полифункциональных сшивающих агентов. Карбопол – мелкодисперсный белый порошок, хорошо диспергирующийся в воде, образует вязкие дисперсии с низким значением рН. Карбополы являются хорошими загустителями различных полярных сред: воды, спиртов, гликолей. Они проявляют высокуб загущающую способность в широком диапазоне рН. Карбополы применяются в технологии различных лекарственных форм: глазных капель, мазей, суппозиторий, микроклизм, эмульсий, суспензий, таблеток, драже, микрокапсул, твердых дисперсных систем.

Важным требованием, предъявляемым к сополимерным материалам, используемым в фармации и медицине, является их безвредность. Токсичность полиакрилатов определяется возможным содержанием в них остаточных акриловых мономеров. 

Аэрозоли АК при распылении на поврежденную поверхность тела образуют плотно прилипающую к коже, быстро высыхающую, непроникаемую для микроорганизмов окружающей среды пленку толщиной 0,01-0,02 см. В состав пленочного аэрозоля могут включаться лекарственные вещества в растворенном или взвешенном состоянии. Через 6-8 суток, когда необходимость в пленке отпадает, ее можно смыть водой или снять салфеткой, смоченной в спирте, ацетоне и т. д. В медицинской практике широко распространены клеи на основе алкил (арил)-б-цианакрилатов, что обусловлено удобством работы с ним, быстротой полимеризации, однокомпонентностью состава и надежным соединением с тканями. Клеи являются и носителями лекарственных веществ – сульфаниламидов и антибиотиков. Ведущее место среди адгезивов лекарственных пленок заняли полиакрилаты. Преимущества: отсутствие композиционной неоднородности, лучшая стабильность при хранении, устойчивость к воздействию гамма-лучей, хорошая совместимость с многими лекарственными веществами, не вызывают аллергической реакции организма человека, удачное сочетание адгезионных и когезионных свойств при соединении с кожей.  Свойства акриловых сополимеров образовывать гелевые системы применяются для получения носителей лекарственных веществ в мазях.  Акриловые гидрогели используются в офтальмалогии в виде глазных мазей и капель. В состав глазных линз входят сополимеры АК. Для продления терапевтического эффекта противолихорадочных, болеутоляющих лекарственных веществ предложено использовать их в виде суппозиторие на основе сополимеров АК. В числе вспомогательных веществ, используемых в производстве таблеток в качестве связывающих и разрыхляющих агентов, покрытий для таблеток, применяют акрилаты. В качестве полимеров, обеспечивающих получение оболочек микрокапсул хорошего качества, используют ПАК и ПМАК, полиметилметакрилат, цианакрилаты, эудисперты, карбополы, полиакриламиды. В качестве стабилизаторов суспензий из акриловых сополимеров применяют карбополы и эудисперты.

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: сополимеры полиакриловой и полиакриловой кислот, структура, строение, свойства, технология получения, использование в фармации

Вопросы для самоконтроля:

Как в промышленности получают акриловую кислоту? Какие сополимеры акриловой и метакриловой кислот широко распространены в фармацевтической промышленности? Свойства полиакрилатов и полиметилакрилатов.

Рекомендуемая литература:

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

2. Полимеры в фармации / Под редакцией . – М.: Медицина, 1985. С. 64-81.

Лекция 27, 28 – Технология полимеров и сополимеров окиси этилена

План лекции:

Общая характеристика и способы получения полиэтиленоксидов Физико-химические свойства полимеров и сополимеров окиси этилена Токсикологические свойства. Использование в фармации

Полиэтиленоксиды (полиэтиленгликоли) получают пу­тем полимеризации окиси этилена в присутствии воды и едкого кали или поликонденсации этиленгликоля. При этом получаются двухатомные спирты общей формулы Н(ОСН2—СН2)nОН, где n может выражаться цифрами 2-85 и выше.

Твины представляют собой моноэфиры полиоксиэтилированного сорбитана (спена) и высших жирных кислот.

Твины могут быть получены: а) при обработке спенов окисью этилена под давлением в присутствии едкого натра; б) оксиэтилированием спена окисью этилена при атмосферном давлении, т. е. барботирование газообразной окиси этилена в расплавленный спен, содержащий сво бодную щелочь.

Твины представляют собой сложную смесь, состоящую из гидросорбитов, их эфиров с жирными кислотами и продуктами их обработки, полимеризованной оксиью этилена.

Производные пентола:

Эфиры полиэтиленгликолей с высшими жирными спиртами, содержащими 12-18 атомов углерода, получают по схеме:

Реакция образования сложных моноэфиров протекает по схеме:

Плюроники – это полимеры со средней частью молекулы из полиоксипропиленовой цепи, по бокам которой стоят полиоксиэтиленовые цепочки: HO[C2H4O]m[C3H6O]n[C2H4O]mH.

В зависимости от величины n полиэтиленоксиды обладают различной консистенцией – от жидкой до твердой. Характерной особенностью ПЭО является их хорошая растворимость в воде. ПЭО хорошо растворяются в спирте, хлороформе, бензоле; практически не растворяются в диэтиловом и петролейном эфире. Они малочувствительны к изменениям рН в широком интервале, устойчивы к действию высоких температур, стабильны при хранении.

Твины являются неионогенными ПАВ. Они хорошо растворяются в воде и органических растворителях, нерастворимы в минеральных маслах. Твины хорошие эмульгаторы. Полиоксиэтиленпроизводные пентола представляют собой высоковязкие жидкости светло-коричневого цвета. Они хорошо растворяются в воде, этиловом спирте и обладают высокой поверхностной активностью. Полиэтиленгликолевые эфиры высших спиртов в зависимости от молекулярной массы ПЭГ, вступившего в реакцию могут быть жидкими и твердыми. Плюроники – большой набор ПАВ жидкой, пастообразной и твердой консистенции, различающихся по гидрофильно-липофильному балансу, растворимости в воде и органических растворителях, вязкости, смачивающей и эмульгирующей способности. По органолептическим свойствам плюроники не обладают запахом и вкусом.

Экспериментальные исследования показали, что полиэтиленоксиды обладают крайне малой токсичностью. Они не оказывают побочного действия на организм. Полимеры и сополимеры окиси этилена и их производных применяют для создания мазей, эмульсий, суспензий, аэрозолей, таблетированных лекарственных форм, твердых дисперсных систем. Полиэтиленгликолевые основы могут быть использованы при приготовлении мазей гидрокортизона, синтомицина, дегтя, серы, окиси ртути, сульфаниламидов, витаминов, ферментов и других лекарственных веществ. Твины являются превосходными эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий. Они применяются в качестве стабилизаторов эмульсий, суспензий при любом значении рН и высоких концентрациях электролитов. Оксиэтильные производные высших жирных кислот находят применение в фармации в качестве солюбизаторов и эмульгаторов.