Применение полимеров и сополимеров N-винилпирролидона. Физические и химические свойства поливинилпирролидона Основные физико-химические свойства повидона

4 из 5

Поливинилпирролидон является синтетическим полимером, растворимым в воде . Еще известен как поливидон или повидон. Впервые его синтезировал Вальтер Реппе, зарегистрировавший патент в 1939 году, в качестве одного из самых интересных производных ацетилена в химии.

Первоначально использовался как заменитель плазмы крови (начиная с 1950 года), но постепенно занял определённую нишу не только в медицине и фармацевтике, но и в косметологии и промышленном производстве. Также известен в качестве пищевой добавки Е1201.

Свойства поливинилпирролидона

В пищевой промышленности поливинилпирролидон применяется как загуститель, осветлитель, стабилизатор, а также диспергирующий агент. Это обусловлено свойствами поливинилпирролидона и его структурой .

Добавка E1201 считается безопасной для человека, поэтому допускается в использовании во многих странах мира. Внешне она является порошкообразным соединением белого или желтоватого цвета и отличается гигроскопичностью. Способна поглотить до сорока процентов собственного веса в атмосферной воде. Из организма выводится в неизменном виде.

По своей природе это синтетический полимер, то есть не природного происхождения. Хорошо смешивается со спиртами, водосодержащими растворами, хлороформом. Растворяется в воде и полярных растворах. Но почти не совместим с эфирами.

Молекулярная формула: C6H9NO;
Масса молярная: 2.500 - 2.500.000 г/моль;
Плотность: 1,2 г/см³,
Температура плавления: 150-180 °C.

Применение поливинилпирролидона

Применяется поливинилпирролидон в таких областях:

В фармацевтике, как средство для повышения растворимости лекарств (в сиропах и мягких желатиновых капсулах), а также как ингибитор перекристаллизации, как связующее в таблетках, для улучшения растворимости и биодоступности лекарств, химиотерапевтических препаратов, антибиотиков и анальгетиков;
Комплекс «повидон-йод», также содержащий поливинилпирролидон, обладает дезинфицирующими свойствами и используется во многих медикаментах и средствах гигиены (например, растворы, мази, вагинальные свечи, жидкое мыло, хирургические скрабы);
В растворах для контактных линз;
В качестве загустителя в зубных пастах, а также в средствах гигиены – шампунях, гелях, лаках, скрабах и проч.;
В агропромышленности, как связующий агент и комплексообразователь;
В промышленности в изготовления клеев-карандашей, термоплавких клеев, как добавка для батареек, стекловолокна, керамики, чернил и бумаги (для струйной печати);
Как элемент для изготовления мембран, например диализ или очищающие воду фильтры;
Как эмульгатор и разрыхлитель для полимеризации в растворе;
Поливинилпирролидон применяется в производстве электронно-лучевых трубок;
В пищевой промышленности как пищевая добавка, в том числе загущения напитков;
В виноделии для обработки виноматериалов, осветления вина и пива, предотвращения образования бурых пятен в белом вине, для связывания полифенольных соединений с фенольными ингредиентами растительного происхождения;
Для изготовления биологичеки активных добавок;
Используется в составе средств для детоксикации организма благодаря адсорбирующим свойствам;
В молекулярной биологии (применение поливинилпирролидона как блокирующий агент в Саузерн-блот анализе ).

Вред поливинилпирролидона

Несмотря на то, что вещество считается безвредным, имеются данные об аллергических реакциях на него, особенно в случаях подкожного применения, а также, если поливинилпирролидон вступил в контакт с аутологичной сывороткой или попал на слизистые оболочки.

Форма выпуска

Раствор 15% в ампулах/флаконах по 100/250/500 мл;
субстрат порошка в двойном полиэтиленовом пакете в картонных барабанах.

Фармакологическое действие

Дезинтоксикационное, абсорбирующее

Фармакодинамика и фармакокинетика

Фармакодинамика

Синтетический полимер с энтеросорбирующими свойствами для абсорбции экзо и эндо происхождения и выведения их через кишечник. Действие препарата после его приема проявляется достаточно быстро (в течение 20-30 минут). Поливинилпирролидон улучшает клубочковую фильтрацию, увеличивает почечный кровоток и . При этом, уменьшение молекулярного веса Поливинилпирролидона усиливает его дезинтоксикационный эффект. Также полимер используется в качестве растворителя ЛС для приготовления растворов для инъекций. Применяют полимер и при первичном/вторичном артрозе с проявлением деформации и функциональной недостаточностью, но без признаков вторичного . Раствор 15% поливинилпирролидона по физическим свойствам сходен с внутрисуставной (синовиальной) жидкостью и используется в качестве ее искусственного заменителя при заболеваниях суставов, сопровождающихся ее нехваткой в суставной щели. Препарат в суставной полости препятствует развитию спаек и улучшает процесс скольжения суставных поверхностей.

Фармакокинетика

Поливинилпирролидон для организма пациента индифферентен, расщеплению не поддается и выводится почками в неизмененном виде.

Показания к применению

различной этиологии, острые инфекционные заболеваний ЖКТ, протекающие с выраженным токсическим компонентом (сальмонеллезы , ), пищевая токсикоинфекция, послеоперационная интоксикация, в фазе интоксикации, токсикоз беременных, сепсис , токсемия новорожденных.
В качестве растворителя для приготовления растворов для инъекций.

Противопоказания

Инструкция на Поливинилпирролидон (Способ и дозировка)

Поливинилпирролидон перед употреблением растворяют (5 г порошка/100 мл воды). При желании могут быть добавлены фруктовые соки или сахар. Принимать по 100 мл раствора 2-3 раза вдень до исчезновения симптомов интоксикации (на протяжении 3-7 дней).

Поливинилпирролидон в сустав вводят с соблюдением асептики и гигиенических требований 1-2 раза в неделю. В полости сустава раствор сохраняется в течение 5-6 суток. Дозировка препарата зависит от вида и объема сустава: в межфаланговые суставы вводят 1,5 мл; локтевой - 2-3 мл; тазобедренный - 4-6 мл; коленный - 5-10 мл. Число инъекций на курс лечения - 4-6, повторный курс через 6-12 месяцев.

Передозировка

При приеме препарата в дозах, многократно превышающих рекомендованные, могут усилиться побочные эффекты.

Взаимодействие

Поливинилпирролидон при совместном приеме с другими ЛС замедляет скорость их всасывания в ЖКТ.

Условия продажи

По рецепту

Условия хранения

При температуре 10-30°C.

Срок годности

Аналоги

Совпадения по коду АТХ 4-го уровня:

К препаратам с аналогичным терапевтическим действием относятся , Лакофталь, Энтеросорб, Коллидон, Пласдон и другие.

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 .

Поливинилпирролидон

Химическое соединение
ИЮПАК	1-этенилпирролидин-2-он
Брутто-формула	(C 6 H 9 NO) n
Молярная масса	12600±2700
CAS	9003-39-8
Классификация
Фармакол. группа	Адсорбенты Детоксицирующие средства
АТХ	A07BC03
Лекарственные формы
порошок для приготовления раствора для приёма внутрь
Способы введения
перорально
Другие названия
Пласдон, Энтеродез , Эрготекс

Форма выпуска: дозированный порошок

Поливинилпирролидон или повидон - водорастворимый полимер , составленный из мономерных единиц N-винилпирролидона .

Фармакологическое действие

В основе фармакологических свойств препарата лежит дезинтоксикационное действие, заключающееся в способности к комплексообразованию. Механизм лечебного действия заключается в способности активно связывать токсины, образующиеся в организме, и поступающие извне токсические вещества и выводить их из организма через кишечник. В кровеносное русло препарат не поступает.

Клинической практикой доказано, что препарат не повреждает слизистую оболочку желудка и кишечника, не накапливается в организме, практически не имеет противопоказаний и побочных эффектов, то есть является вполне безопасным препаратом.

Лечебный эффект препарата проявляется через 15-30 минут после приёма.

Замедляет скорость или уменьшает степень всасывания из желудочно-кишечного тракта других лекарственных средств, поэтому принимают спустя 1-2 часа после приёма пищи и лекарственных препаратов.

Показания к применению

Токсические формы острых инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта (дизентерия, сальмонеллез и др.), пищевая токсикоинфекция (пищевое отравление), интоксикации (отравления) другого происхождения, обострения хронических энтероколита (воспаления тонкой и толстой кишки) и энтерита (воспаление тонкой кишки), печёночная недостаточность.

Побочные действия

В отдельных случаях возможны быстро проходящие тошнота и рвота. Не исключено развитие аллергических реакций.

Поливинилпирролидон отличается высочайшей эффективностью по сравнению с остальными дезинтенгрантами, что обуславливает его востребованность в разных направлениях деятельности;

Соединение является универсальным дезинтегрантом благодаря тому, что растворяется и в воде, и в спирте. Таким образом, при использовании Повидона как адъюванта существенно повышается биодоступность лекарственных средств;

Ни один другой дезинтегрант не используется самостоятельно – Повидон нашел применение в практической медицине как лекарственное средство.

Впервые Поливинилпирролидон был применен в 1950 году, как заменитель плазмы крови. Результаты практического применения этого вещества давали положительные результаты, и область его использования росла с каждым годом. В итоге – на сегодняшний день благодаря подходящим физико-химическим свойствам и относительно низкой себестоимости Повидон является одним из наиболее часто используемых вспомогательных веществ (адъювантов) в фармацевтической промышленности:

Благодаря этому веществу удается значительно повысить растворимость активных субстанций в жидких (сиропы) и полужидких (мягкие желатиновые капсулы) лекарственных формах. Другими словами – в данном случае Повидон используется в качестве дезинтенгранта.

Поливинилпирролидон применим в качестве ингибитора перекристаллизации, а также как эмульгатор и разрыхлитель для последующей полимеризации в растворе. Рассматриваемые в этом пункте свойства имеют очень большое значение для синтеза коллоидных растворов, которые активно применяются в практическом здравоохранении (однако справедливости ради надо отметить, что там используются совершенствованные молекулы рассматриваемого соединения;

Растворы для очистки мягких контактных линз «Реню» изготавливаются с использованием Повидона. Именно это вещество обеспечивает благополучное удаление всех остатков и секретов, которые выделяют глазные железы. Используя специальный раствор для контактных линз человек может их носить, вообще не замечая на глазах;

В состав лечебных косметических средств (скрабы, крема и мази) также включается Поливинилпирролидон – он способствует более быстрому впитыванию лекарственного состава. Особенно важно это свойство для косметики, которую будут использовать в холодных климатических условиях. Используется в качестве загустителя в отбеливающих гелях для зубов (имеется в виду именно отбеливающий состав, а не зубная паста);

Использование Повидона в медицине

Антисептик. Комплекс повидон-йод широко используется в практическом здравоохранении – рассматриваемое соединение является эффективным антисептическим средством, которое может использоваться как само по себе, так и в составе различных лекарственных формах (жидких и твердых, пероральных и парэнтеральных);

Сорбент. Благодаря своим адсорбирующим свойствам, Поливинилпирролидон применяется для проведения дезинтоксикации организма (аналогично активированному углю).

Плазмозаменитель. В качестве заменителя плазмы это вещество уже не используется в виду того, что на основании молекулы Поливинилпирролидона были разработаны коллоидные растворы, имеющие более высокую эффективность. Хотя до середины 90-х годов прошлого века Повидон был плазмозаменителем номер один.

Использование Повидона для синтеза средств бытовой химии и строительных материалов

В качестве стабилизатора Повидон применяется при производстве клея (больше всего в клеях-карандашах, термоплавких клеях);

Производство батареек невозможно без использования Повидона – иначе они просто не будут держать заряд;

При изготовлении высококачественной керамики и стекловолокна не обойтись без добавления Поливинилпирролидона;

Если бы в чернила, предназначенные для струйных принтеров, не добавляли бы это соединение, то они бы не были такими стойкими и яркими;

Используется Повидон и в качестве увеличителя разрешения в фоторезистах электронно-лучевых трубок;

Незаменим этот полимер при работе водоочистных сооружений;

Сельское хозяйство невозможно без его использования – Повидон нужен для сохранения жизнеспособности семян множества культур.

Практическое значение Повидона в других сферах деятельности

Рассматриваемое соединение является пищевой добавкой под названием Е1201 – благодаря стабилизирующим свойствам Поливинилпирролидон используется в качестве глазирователя, подсластителя, разрыхлителя и регулятора кислотности.

Поливинилпирролидон применяется в виноделии и пивоварении – в основном для загущения напитков, осветления белого вина и некоторых сортов пива.

В молекулярной биологии Повидон нашел применение в качестве блокирующего агента при Саузерн-блот анализа, (один из компонентов раствора Денхардта).

Повидон (Поливидон, Поливинилпирролидон) – это водорастворимый полимер, структурным звеном которого является мономер N-винилпирролидона. Вещество было впервые синтезировано Вальтером Реппе еще в конце девятнадцатого века, однако запатентован Повидон был только в 1939 году, в качестве одного из наиболее перспективных в плане практического применения производных ацетилена.

Основные физико-химические свойства повидона

Эмпирическая формула поливинилпирролидона как химического вещества – C6H9NO;

Молекула Поливинилпирролидона устроена таким образом, что она растворяется в воде и других полярных растворителях;

В нерастворенном виде поливинилпирролидон выглядит как порошок белого или светло-желтого слоеного окраса;

Обладает высокой гигроскопичностью и легко поглощает до 40% собственной массы в атмосферной воде.

Масса одного моль этого соединения составляет – 2.500 - 2.500.000 грамм/моль, плотность – 1,2 г/см³,

Плавится при температуре – 150-180 °C.

Главная его особенность – способность к образованию водорастворимых комплексов. Это в разы повышает растворимость и биодоступность любых лекарственных препаратов (химиотерапии, нестероидных противовоспалительных препаратов и антибиотиков).