Физические и химические свойства поливинилпирролидона. Применение полимеров и сополимеров N-винилпирролидона Способ применения повидона и дозы

Поливинилпирролидон
Химическое соединение
ИЮПАК 1-этенилпирролидин-2-он
Брутто-формула (C 6 H 9 NO) n
Молярная масса 12600±2700
CAS
Классификация
Фармакол. группа Адсорбенты
Детоксицирующие средства
АТХ
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.

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.

Популярные статьи

Похудение не может быть быстрым процессом. Главная ошибка большинства худеющих в том, что они хотят получить потрясающий результат за несколько дней сидения на голодной диете. Но ведь вес набирался не за несколько дней! Лишние килограммы н...

Поливинилпирролидон нашел широкое применение в медицинской практике благодаря своей хорошей растворимости в воде, отсутствию токсичности и высокой склонности к комплексообразованию. В зависимости от величины молекулярного веса поливинилпирролидон используется главным образом в следующих трех направлениях:

  • 1)в качестве основы кровезамещающих растворов,
  • 2)для дезинтоксикации организма,
  • 3)для продления действия лекарств.

Кровезаменители. Применение поливинилпирролидона как коллоидной основы для приготовления кровезамещающего, точнее, плазмозамещающего раствора явилось по существу первым, определившим дальнейшую судьбу и развитие этого интересного синтетического полимера.

В современной медицине метод переливания крови и отдельных ее составных частей приобрел большое значение. Этим методом лечат теперь гнойные заболевания, сепсис, тяжелые ожоги. Почти ни одна сложная хирургическая операция (операция на сердце, легких, пищеводе) не проходит без переливания крови. Потреб- Потребность в донорной крови столь велика, что ее нельзя удовлетворить даже в мирное время. Консервированная кровь может храниться непродолжительное время, и ресурсы этого ценного природного продукта весьма ограниченны. Отсюда понятно, какое важное значение приобретают стабильные плазмозамещающие растворы, полученные на основе синтетических веществ. Совершенно очевидно, что ни один из предложенных растворов не является полноценным заменителем крови, способным воспроизводить все ее физиологические свойства. Нельзя полностью заменить цельную кровь и даже плазму крови, т. е. ту ее жидкую часть, которая остается после оседания красных, белых кровяных телец и других форменных элементов и содержит главным образом фибрин и солевые вещества. Однако различные препараты могут выполнять те или иные функции крови и в этом смысле являются кровезаменителями.

У человека кровь составляет около 8, 5% по отношению к весу тела. Потеря более 50% общего количества крови вызывает смерть. Однако смерть наступает не из-за потери эритроцитов. Опыты на животных показали, что при потере 2/3 общего количества эритроцитов можно сохранить жизнь, если недостающую кровь заменить жидкой частью крови - плазмой. Не только опыты на животных, но и наблюдения над реальными людьми показали, что смерть от кровотечения наступает результате уменьшения общей массы крови, падения кровяного давления. Кровообращение замедляется, температура тела падает, наступающее кислородное голодание центральной нервной системы ведет к остановке дыхания и сердца. Назначение кровезамещающих жидкостей заключается в том, чтобы восполнить объем утраченной крови, быстро поднять и удержать кровяное давление и тем самым обеспечить кровоснабжением жизненно важные органы. В этом случае речь идет о плазмозаменителях.

Но не каждая жидкость может играть роль плазмозаменителя. При непременном условии отсутствия токсичности и пирогенности жидкость должна не только быстро поднимать кровяное давление, но и стойко удерживать его, т. е. сохраняться в кровеносном русле достаточно длительное время. Плазмозаменители должны также усваиваться организмом или выводиться в неизменном количестве, не отлагаясь в различных органах и тканях, По физико-химическим свойствам (вязкость, осмотическое давление) такие растворы, естественно, близки к плазме человека.

Плазмозамещающий раствор впервые был применен в 1831 г., был водный раствор поваренной соли. Однако существенным недостатком солевых растворов является то, что они быстро выходят из кровеносных сосудов и при тяжелой кровопотере их переливание не достигает цели. Чтобы удержать в кровеносном русле кровезамещающий раствор, к нему добавляют коллоиды. Одной хороших гидрофильных коллоидных основ, отвечающих требованиям современной медицины, является поливинилпирролидон. Его водные растворы обладают слегка желтоватым оттенком, при взбалтывании образуют пену. Для приготовления плазмоещающего раствора применяются полимеры со средним молеярным весом. По разным данным, величина молекулярного числа колеблется в пределах от 25 000 до 40 000. Растворы, содержащие 2, 5--4% такого полимера, обладают физико-химическими свойствами, близкими к свойствам плазмы человека. Лечебный препарат помимо поливинилпирролидона содержит в небольших количествах неорганические соли (хлориды натрия, калия, кальция, магния). Растворы поливинилпирролидона легко стерилизуются и могут сохраняться длительное время. Такие растворы вводятся больным без учета принадлежности их к группам крови, кровезаменители на основе поливинилпирролидона применяют при травматическом и операционном шоке, острой кровопотере, при ожоговой болезни. Противопоказания к переливанию растворов поливинилпирролидона --травма черепа, кровоизлияние в мозг, гипертоническая болезнь, заболевания печени и почек .

Продление действия лекарств. Дальнейшее изучение свойств поливинилпирролидона показало, что наряду со способностью хорошо восстанавливать динамику крови он обладает другими ценными лечебными свойствами. Так, полимеры с высоким молекулярным весом обладают замечательным свойством продлевать действие других лекарств на организм человека.

Поливинилпирролидон с высоким молекулярным весом (50000--60000) медленно рассасывается в тканях, и, cледовательно, медленно рассасываются введенные вместе с ним лекарства. Установлено, что поливинилпирролидон продлевает действие инсулина, некоторых антибиотиков (пенициллин, стрептомицин, тетрациклины), салицилатов, барбитуратов, ряда гормонов и некоторых других лекарств. Особенно интересна способность поливинилпирролидона продлевать обезболивающее действие наркотических и анестезирующих средств. Так, использование совместно с полимером новокаина позволяет продлить его обезболивающее действие от нескольких часов до трех -- четырех (иногда до девяти) дней. При внутривенном введении поливинилпирролидона вместе с пентоталом длительность наркоза увеличивается вдвое против обычного, при уменьшенной вчетверо дозе наркотика

Дезинтоксикация организма. Способность поливинилпирролидона связывать различные вещества используется в медицинской практике и в другом очень важном направлении, а именно для выведения ядов и токсических веществ из организма. Для этой цели применяются полимеры винилпирролидона с низким молекулярным весом (10000--15000): Такие полимеры прочно связывают различные токсины и быстро выводятся вместе с ними из организма.

По силе дезинтоксикационного действия низкомолекулярный полимер винилпирролидона занимает первое место среди препаратов подобного действия. Поливинилпирролидон обладает даже более высокими по сравнению с белком крови адсорбционными свойствами. Этот полимер способствует выделению почками веществ, которые в норме ими не выделяются, а также увеличению растворимости некоторых плохо растворимых (и нерастворимых) в воде продуктов. При вливании растворов низкомолекулярного поливинилпирролидона происходит как бы «промывание» тканей. Это свойство послужило основанием для применения его в качестве дезинтоксикатора при отравлениях, а также при некоторых инфекционных заболеваниях (скарлатина, дифтерия, токсическая дизентерия). Лечебный эффект иногда наблюдается немедленно. Так, при вливании растворов низкомолекулярного поливинилпирролидона больным токсической дизентерией признаки острого токсикоза (посинение, рвота, судороги) исчезают в процессе введения этих растворов.

Высокая дезинтоксикационная способность низкомолекулярго поливинилпирролидона наблюдалась при экспериментальной острой лучевой болезни. Для оценки этого свойства очень показательны результаты исследования мочи. Обнаружено, что и лечении облученных собак низкомолекулярным поливинилпирролидоном сразу после введения препарата токсичность мочи возрастает в пять раз. Это убедительно доказывает роль полимера в связывании и выведении токсинов из организма.

Поливинилпирролидон дает также комплексы с токсинами, образующимися в организме при ожоговой болезни, пневмонии, сепсисе и т. д., что позволяет успешно использовать его терапии этих тяжелых заболеваний.

Большой интерес представляет переливание поливинилпирролидона в комплексном лечении гемолитической болезни новорождённых. Хотя при этом не исчезают причины заболевания, введение поливинилпирролидона устраняет явления токсикоза, облегчает течение болезни и предотвращает появление тяжелых осложнений.

Низкомолекулярный полимер винилпирролидона, как и другие препараты поливинилпирролидона различного молекулярного веса не вступает в круговорот обмена веществ в организме .

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 .

Синтетический полимер; является основой кровезамещающих жидкостей; (C 6 H 9 NO) n:

П.- белый или желтоватый порошок со специфическим запахом, гигроскопичен, легко растворим в воде, 95% спирте и хлороформе, практически не растворим в эфире, осаждается из р-ров ацетоном и сернокислыми солями аммония и натрия. Мол. вес (масса) П. определяется условиями полимеризации. Низкомолекулярные препараты П. могут содержать фракции с мол. весом до 45 000, среднемолекулярные - до 100 000 и высокомолекулярные - до 150 000. Впервые синтезирован в Германии Реппе (W. Верре) в 1939 г., в СССР - М. Ф. Шостаковским, П. С. Васильевым и др. в 1954 г. П. индифферентен для организма, не расщепляется ферментами, выделяется в неизмененном виде. Скорость выведения П., введенного внутривенно, определяется его мол. весом: препараты с мол. весом 6000-12 000 полностью выводятся почками за 3-24 часа, среднемолекулярные могут задерживаться в организме в течение нескольких месяцев, а фракции с мол. весом св. 150 000 длительно задерживаются в тканях. При пероральном введении П. не всасывается в кровь, а практически полностью выводится через кишечник, не оказывая раздражающего действия.

Приготовленные на основе П. кровезамещающие жидкости (см.) обладают выраженными адсорбционными свойствами: связывают разнообразные лекарственные средства (сульфаниламидные препараты, анальгетики, антибиотики и др.); образуют комплексы с токсинами и токсическими веществами, способствуют проведению их через почечный барьер.

На основе П. разработаны следующие три типа препаратов: низкомолекулярные, среднемолекулярные и высокомолекулярные. Низкомолекулярные применяют для дезинтоксикации (см. Дезинтоксикационная терапия). К ним относятся гемодез и неогемодез (СССР), перистон-н (ФРГ), представляющие собой 6% водные р-ры, содержащие хлориды (натрия, калия, кальция, магния), и неокомпенсан (Австрия), содержащий вместо солей 5% глюкозы; энтеродез (СССР), используемый для перорального введения с целью связывания и выведения токсических веществ из жел.-киш. тракта при отравлениях, ряде инф. болезней и др.

Препараты с молекулярным весом 25 000-40 000 - перистон (ФРГ) и компенсан (Австрия) - широко применяли во время второй мировой войны в качестве противошоковых средств, позже их заменили более эффективными препаратами декстрана (см.). Препараты третьей группы с мол. весом 30 000-60 000 используют для пролонгации действия лекарственных средств (см. Препараты продленного действия), в основном анальгетиков и антибиотиков, т. к. связанные поливинилпирролидоном, они дольше удерживаются в организме, что позволяет удлинить сроки между их введением.

Комплексы П. с йодом применяют внутривенно для дезинтоксикации, а также наружно для стерилизации кожи, т. к. в комплексе с П. йод теряет раздражающее, прижигающее действие и полностью сохраняет бактерицидное. П. используют также при изготовлении таблеток в качестве связывающего вещества, при замораживании крови как защитный компонент. П., меченный радиоактивными изотопами трития или йода, применяют для изучения распределения П. в организме, скорости его выведения, а также для диагностики нарушений проницаемости сосудистой стенки в гастроэнтерологии, клеточных мембран в гематологии, для количественного определения тока лимфы.

Библиография: Васильев П. С. и др. Сравнительная характеристика препаратов поливинилпирролидона различного молекулярного веса, Труды 12-го Меж-дународн. конгр. по перелив, крови, с. 56, М., 1972; Виноград-Финкель Ф. Р. и Киселев А. Е. Актуальные проблемы замораживания крови, Пробл, гематол, и перелив, крови, т. 15, № 4, с. 3, 1970; Руководство по общей и клинической трансфузиологии, под ред. Б. В. Петровского, с. 199, М., 1979; Сидельковская Ф. П. Химия N-винилпирролидона и его полимеров, М., 1970; С у з д а л e в а В. В. и др. Исследование влияния поливинилпирро-лидона на пролонгацию действия новокаина в эксперименте, Эксперим, хир. и анестезиол., ЛЬ 3, с. 70, 1971; С у з д а-лева В. В. и др. Эффективность препаратов поливинилпирролидона при ожоговой интоксикации, Пат. физиол, и Эксперим, тер., № 5, с. 67, 1978; Wes-se 1 W., Schoog M. a. Wink ler E. Polyvinylpyrrolidone (PVP), its diagnostic, therapeutic and technical application and consequences thereof, Arznei-mittelforschung, Bd 21, S. 1468, 1971, Bibliogr.

В. В. Суздалева.

Публикации по теме