Фармацевтические и медико-биологические аспекты лекарств. Том 2 - Перцев И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Объемное дозирование жидкостей менее точно по сравнению со взвешиванием, однако оно намного ускоряет и облегчает труд фармацевта. При соблюдении всех правил работы объемное дозирование может производиться с достаточной точностью и обеспечивать надлежащее качество лекарств.
13.5. Растворы высокомолекулярных соединений
13.5.1. Свойства высокомолекулярных соединений
Высокомолекулярные соединения в фармацевтической технологии используются как в качестве лекарственных (пепсин и др.), так и в качестве вспомогательных веществ (производные целлюлозы, желатин, крахмал и др.).
К ВМС относят обычно соединения с молекулярной массой от нескольких тысяч до миллиона и более. Это гигантские образования, состоящие из сотен или тысяч отдельных атомов, связанных друг с другом силами главных валентностей. ВМС имеют сферическую (белки) или линейную (МЦ, крахмал и др.) структуру молекулы. ВМС со сферической структурой молекул растворяются в воде
Рис. 13.3. Растворение в воде высокомолекулярных соединений со сферической (а) и линейной (б) структурами
подобно низкомолекулярным веществам. Они легко гидратируются и переходят в раствор, так как дисперсионная связь между такими молекулами невелика. Поскольку стадия набухания этих соединений непосредственно переходит в растворение, их относят к неограниченно набухающим.
ВМС с линейной структурой молекул имеет нитевидное строение, а длина молекул может достигать 400-500 нм, с поперечником 0,3-0,5 нм, как, например, в целлюлозе. Такие молекулы очень гибкие, могут свертываться в спирали или вытянутые цепи. Растворение ВМС протекает в две выраженные стадии: набухание и растворение. Молекулы воды, как более подвижные и имеющие небольшие размеры, диффундируют внутрь молекул ВМС, ориентируются вокруг полярных групп, гидратируют их, образуя молекулярный слой. Ориентировочно каждая карбоксильная группа ВМС удерживает 4 молекулы воды, гидроксильная — 3, кето- и альдегидная группы — по 2 и т.д. Гидратация полярных групп приводит к ослаблению межмолекулярных связей, разрыхлению соединений. Набухая ВМС увеличиваются в объеме в 10-15 раз.
После набухания ВМС связь между их молекулами ослабляется и они диффундируют в воду (стадия растворения), образуя истинный раствор. Растворение в воде ВМС со сферической и линейной структурой молекул показано на рис. 13.3.
Стадия набухания не всегда переходит в стадию растворения, так как ВМС и вода способны смешиваться ограниченно, например, желатин в воде при комнатной температуре. После достижения определенной степени набухания процесс прекращается. Однако при изменении условий (нагревании) желатин переходит в раствор.
Таким образом, при ограниченном набухании ВМС поглощает растворитель, а само в нем не растворяется, несмотря на продолжительность контакта. Ограниченное набухание ВМС всегда заканчивается образованием геля. Набухание ВМС носит избирательный характер. Они набухают лишь в жидкостях, которые близки им по химическому строению.
Растворимость ВМС понижается при добавлении этанола, глицерина, электролитов. При добавлении к растворам ВМС солей
электролитов возможны явления высаливания и несовместимости. Под действием низких температур и некоторых других факторов возможно также застудневание или желатирование растворов ВМС, т.е. переход раствора из свободнодисперсного состояния в связнодисперсное (гель), которое сопровождается полной утратой текучести. Процесс застудневания может продолжаться и в самом геле, который характеризуется явлением “синерезиса” (разделением геля на две фазы и выделением из студня воды). Эта явления необходимо учитывать как при приготовлении, так и при хранении растворов ВМС.
Огромные размеры молекул ВМС определяют своеобразие свойств их растворов. Диффузия в растворах ВМС протекает медленно, они не способны проникать через полупроницаемые мембраны. Эти особенности сближают растворы ВМС и растворы коллоидов, но не позволяют ставить между ними знак равенства. Несмотря на то что макромолекулы ВМС не обнаруживаются даже при рассмотрениях в ультрамикроскопе, их растворы обладают способностью еветорае-сеивания, приводящей к опалесценции или даже мутности раствора. Растворы ВМС характеризуются высоким осмотическим давлением, высокой вязкостью и способностью к токсотропии. Это дает возможность отнести растворы ВМС к структурированным системам.
13.5.2. Частная технология растворов ВМС
При приготовлении растворов необходимо учитывать прежде всего строение молекул ВМС и их свойства, которые и определяют главным образом индивидуальные подходы к их технологии. Так, протеолитический фермент пепсин представляет собой специфический белок, хорошо растворимый в воде, в связи с чем сам процесс растворения вещества не вызывает затруднений. Однако его активность проявляется при pH 1,8-2,0. В сильнокислой среде легко инактивируется. Поэтому при приготовлении микстур растворитель (воду) следует сначала смешать с раствором хлористоводородной кислоты, разведенной 1:10, которая используется с целью избежания передозировки, особенно в микстурах, предназначенных для детей, а затем растворить пепсин. Растворы пепсина процеживают по мере необходимости через рыхлый тампон ваты.
