Применение высокомолекулярных веществ в фармации

Другие вещества этой группы: натрий – карбоксиметилцеллюлоза (Na – КМЦ), оксипропилметилцеллюлоза и ацетилцеллюлоза. Концентрированные растворы МЦ при высыхании образуют прозрачную прочную пленку – пленочные покрытия. М.м. МЦ 150 – 300 тыс.

Поливинол – синтетический водо-растворимый полимер винилацетата, поливиниловый спирт – ПВС. Структурная формула [ -СН2 – СН - ] n, где n – число структурных единиц в макромолекуле.

По величине М.м. ПВС делят на 4 группы: олигомеры (4000 – 10000); низкомолекулярные (10000 – 45000); средне молекулярные (45000 – 150000); высокомолекулярные (150000 – 500000) .Растворы ПВС применяют в качестве эмульгатора, загустителя и стабилизатора суспензий.

Поливинилпирролидон (ПВП) - полимер N – винилпирролидона М.м. 10000 – 100000. Он растворим в воде, спиртах, глицерине, легко образует комплексы с витаминами, а/б. Используется как стабилизатор эмульсий и суспензий, пролонгирующий компонент, наполнитель для таблеток и драже. ПВП входит в состав плазмозаменителей, аэрозолей глазных лекарственных пленок. Гели на основе ПВП используют для приготовления мазей, в том числе предназначенных для нанесения на слизистые оболочки.

Полиакриламид -ПАА растворим в воде, глицерине, получен и биорастворимый полимер, он используется для лекарственных биорастворимых глазных пленок, которые обеспечивают максимальное время контакта с поверхностью конъюктивы. 1% растворы ПАА используют для пролонгирования действия глазных капель.

Полиэтиленоксиды. Н (- ОСН2 – СН2 -) n ОН М.м. от 400 до 4000 ПЭО – 400 – вязкая бесцветная жидкость, ПЭО – 1500 – воски (температура плавления 35 - 41°C). Растворимы в воде, этаноле. Используются в технологии мазей, эмульсий, суспензий, суппозиториев.

Спены – 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. Спены являются липофильными соединениями. Они растворимыв маслах, этаноле. Образуют эмульсии типа вода/масло

Твины – моноэфиры полиоксиэтилированного сорбитана (спена) и высших жирных кислот. Твины получают путем обработки спенов этиленоксидом в присутствии NaOH (катализ). Твины растворяются в воде и органических растворителях. В медицине применяется твин – 80 – для стабилизации эмульсий и суспензий, в том числе и для инъекционного введения.

Жиросахара – неполные сложные эфиры сахарозы с высшими жирными кислотами (стеариновая, пальмитиновая, лауриновая и др.). Это новый класс ПАВ, в организме распадаются на жирные кислоты, фруктозу и сахарозу. Применяются в качестве солюбилизаторов, эмульгаторов, стабилизаторов.

Силиконы – кремнийорганические  полимеры. Наибольшее применение получили кремнийорганические жидкости (эсилон – 4 и эсилон – 5). В связи с отсутствием химически активных групп силиконы характеризуются высокой химической инертностью: не окисляются, не подвергаются действию агрессивных сред, обладают гидрофобными свойствами, термостойки. Они используются в качестве носителей в лекарственных препаратах при различных путях введения. Для силиконизирования стеклянной тары с целью повышения химической и термической стойкости. Силиконовые жидкости используются для зашиты кожи в качестве кремовых лосьонов и мазей. [  10,11,12,13  ]

 

 

 

Факторы влияющие на устойчивость ВМС

   Растворы ВМС в отличие  от коллоидно-дисперсных растворов  являются истинными, термодинамически устойчивыми. Основным фактором устойчивости молекул ВМС в растворе является их заряд и гидратная оболочка: чем больше ионогенных групп имеет молекула биополимера, тем толще гидратная оболочка, тем устойчивее структурная единица. Снижение устойчивости растворов ВМС связано с уменьшением лиофильности системы.

Например, при добавлении веществ, способных вызвать дегидратацию биополимера, межмолекулярные взаимодействия между отдельными макромолекулами  усиливаются, в результате чего система  может утратить гомогенность, при этом образуются волокна, хлопья, осадки.Нарушение устойчивости ВМС под действием дегидратирующих агентов называют высаливанием. Дегидратирующее действие оказывают многие неорганические соли, при этом, как и в случае набухания, более выраженное действие оказывают анионы. Наибольшей высаливающей способностью обладают анионы, в присутствии которых набухание угнетается. И наоборот, анионы, способствующие набуханию, оказывают незначительное высаливающее действие.                                                                  

 СNS-, I-, Br-, NO3-, Cl-, CH3COO-, F-, SO42-

высаливающее действие увеличивается.

Применяя соли в разных концентрациях, можно высаливать различные фракции  белков: при малой концентрации солей  осаждаются наиболее крупные, обладающие наименьшим зарядом частицы, при  повышении концентрации солей выпадают все более мелкие и устойчивые фракции. Например, для фракционирования белков часто используют раствор  сульфата аммония. Чем меньше относительная  масса белка, тем большая концентрация сульфата аммония (NH4)2SO4 требуется для  его осаждения. Так, глобулин (Mr от 750000 до 1000000) осаждается из полунасыщенного раствора сульфата аммония, а альбумин (Mr = 66500) – только из насыщенного раствора. Отмытые от следов электролита белки способны возвратиться в исходное состояние. Дегидратирующее действие оказывает также этанол. В некоторых случаях в результате высаливания в растворах белков происходит расслоение системы на две фазы – образуются капельки структурированной студнеобразной жидкости. Это явление называется коацервацией. Коацервация ВМС в коацерватных каплях увеличивается, а в растворе становится ниже исходной. Коацервация сопровождается ростом энтропии, т.к. в низкоконцентрированной фазе значительно увеличивается возможность микроброуновского движения. Коацерваты можно рассматривать как зародыши простейших форм жизни. Предполагают, что коацервация явилась одной из стадий упорядочения органического вещества. Такое свойство ВМС используют при микрокапсулировании лекарств. Для этого лекарственное вещество диспергируют в растворе полимера, затем изменяя температуру или рН среды, испаряя часть растворителя или вводя высаливатель, выделяют из раствора фазу, обогащенную полимером. Мелкие капли этой фазы остаются на поверхности капсулируемых частиц, образуя сплошную оболочку. Микрокапсулирование лекарств обеспечивает их устойчивость и пролонгирующее действие. [14 ]

Следуя из вышеперечисленного, можно  отметить следующие факторы устойчивости: заряд и наличие гидратной оболочки, желательное отсутствие электролитов, оптимальное значение ph, концентрация ВМС, время,.

Изменение любого из факторов провоцирует  изменение физического состояния  ВМС (высаливание, денатурация) .Это называется физической несовместимостью ( которая возникает в случае выписывания в одной прописи несовместимых компонентов). Очень часто наряду с физическими явлениями в подобных случаях протекают и химические реакции: коагуляция растворов ВМС под влиянием электролитов и образование солей металлов с белковыми кислотами одновременно.Примером несовместимости может служить замена крахмального клейстера на поливинилпирролидон, что увеличивает высвобождение гормонов из лекарственной формы в 10 раз. [ 15 ]

Состояние вопроса в аптеке

В аптечной практике из природных  ВМС чаще всего готовят микстуры с такими соединениями, как пепсин, растворимые экстракты, слизь крахмала. В состав жидких лекарственных форм вводят водорастворимые полимеры, которые выполняют роль загустителей (желатин, натрий-карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза), стабилизаторов (полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт), эмульгаторов, диспергаторов, солюбилизаторов (твины, желатин,). В глазных каплях в качестве пролонгаторов используют метилцеллюлозу, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, поливинил, полиглюкин, полисахариды. В глазных мазях в качестве пролонгаторов используют натрий альгинат, карбопол, и др.

Пути совершенствования данного  вопроса заключаются в расширении номенклатуры используемых  ВМС, в разработке новых методик изготовления лф на основе ВМС, поисках новых композиций с лп, организации оптимальной оценки качества и т.д.

 

 

 

 

 

 

Заключение

К ВМС относятся природные и синтетические вещества с М.м более 10000. Их молекулы представляют собой длинные нити, переплетающиеся между собой или свернутые в клубки.

Синтетические и природные полимеры представляют уникальную возможность для создания новых лекарственных форм. Наиболее перспективными при создании эффективных лекарственных препаратов являются природные полимеры - хитозан, целлюлоза, коллаген, альгинаты и другие. Широкое применение природных полимеров обусловлено их биосовместимостью, способностью к биодеградации, низкой токсичностью. При использовании природных полимеров, благодаря их собственной физиологической активности, может быть реализован синергический эффект - усиление активности лекарственной основы

Развитие химии полимеров за последние десятилетия привело  к тому, что высокомолекулярные соединения с успехом используются в медицине как конструкционные материалы: искусственные органы и ткани, покрытия. Широкое применение ВМС в технологии лекарственных форм основано также  и на поверхностно-активных свойствах. В зависимости от химической структуры  различают 3 типа ПАВ: катионные, анионные, неионогенные. Все типы в той или  иной степени используются в фармацевтической технологии как гидрофилизаторы, солюбилизаторы, эмульгаторы, стабилизаторы и др.

В данной работе была рассмотрена  основная характеристика ВМВ, используемых в медицине и фармации, классифицированы полимерные материалы, применяемые в фармации, рассмотрены полимеры, наиболее широко используемые в фармации, их физико-химические свойства, область их применения, дальнейшие перспективы применения ВМВ в качестве лекарственных препаратов и вспомогательных веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

1Демина Н.Б. Разработка научных и экспериментальных основ получения лекарственных препаратов с использованием высокомолекулярных соединений: Москва, 2003. [Электронный ресурс]// Научная электронная библиотека disserCat. URL: http://www.dissercat.com/content/razrabotka-nauchnykh-i-eksperimentalnykh-osnov-polucheniya-lekarstvennykh-preparatov-s-ispol (дата обращения 12.07.13)

2Энциклопедия полимеров, т. 1-3, М., 1972-77;

3Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А., Основы химии высокомолекулярных соединений, 3 изд., М., 1976;

4Ван Кревелен Д.В., Свойства и химическое строение полимеров, пер. с англ., М., 1976;

 5Шур A.M., Высокомолекулярные соединения, 3 изд., М., 1981;

6Физическая химия высокомолекулярных соединений (полимеров).URL: http://biochem.vsmu.edu.ua/chem_common_r/r_vms.pdf  (дата обращения 15.07.13)

7БУРОВ С.В.Носители противоопухолевых препаратов на основе синтетических полипептидов. СПб., 2008. [Электронный ресурс]// Библиотека профессиональной документации.URL:http://proflibrary.ru/themes/vysokomolekuljarnye_soedinenija/burov_sergej_vladimirovich_88196 (дата обращения 15.07.13)

8 Исаев В.А., Ляпина Л.А., Григорьева М.Е., Николаева Л.С., Семенов А.Н., Ершов А.А. Композиция на основе высокомолекулярного гепарина с антикоагулянтными, антитромбоцитарными, фибринолитическими и фибриндеполимеризационными свойствами.№ 2456993.2012г. [Электронный ресурс]//URL: http://www.freepatent.ru/patents/2456993  (дата обращения 15.07.13)

9 Институт Высокомолекулярных Соединений РАН. [Электронный ресурс] М., 2009. URL: http://imc.macro.ru:8080/web/guest (дата обращения 15.07.13)

10Вспомогательные вещества, используемые в технологии мягких лекарственных форм (мазей, гелей, линиментов, кремов) (обзор) / О.А. Семкина, М.А. Джавахян, Т.А. Левчук и др. // Химико-фармацевтический журнал: научно-технический и производственный журнал. - 2005. - Том 39,N 9 . - С. 45-48.

11Милованова Л.Н. Технология изготовления лекарственных форм. Ростов на Дону: Медицина, 2002 - 448 с.

12Муравьев И.А. Технология лекарств. 2-е издание перераб. и дополн. - М.: Медицина, 1988 - 751 с.

13Синев Д.И. Справочное пособие по аптечной технологии лекарств. СПб.: Невский Диалект, изд. СПХФА Санкт-Петербург, 2001 - 316 с.

14Симбирских Е.С. Свойства растворов высокомолекулярных соединений: Учебное пособие. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2006. - 25 с. [Электронный ресурс]// Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам". URL: http://window.edu.ru/resource/347/64347 (дата обращения 18.07.13)

15Несовместимость лекарственных веществ /монография/ И.А.Муравьѐв, В.Д.Козьмин, А.Н.Кудрин - М. Медицина-1978

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО  ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО  РАЗВИТИЯ

ФГОУ  ВПО ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа по теме:

«Применение высокомолекулярных веществ в фармации»

 

 

 

Исполнитель:

 

 

 

ПЕРМЬ 2013г.