Класифікація та біофармацевтична оцінка ВМС
Принципи класифікації ВМС
Високомолекулярні сполуки прийнято класифікувати за такими ознаками:
1. За джерелами одержання: природні ВМС (білки, ферменти, пектини, камеді, полисахариди, рослинні слизи, у т.ч. густі і сухі екстракти, багато смол та ін.), напівсинтетичні ВМС (ефіри целюлози – метилцелюлоза, натрій-карбоксиметилцелю-лоза, ацетилфталілцелюлоза) і синтетичні (полівініловий спирт, полівінілацетат, полі-вінілпіролідон, полісилоксани, поліетиленоксиди та ін.).
2. За здатністю до розчинення: обмежено і необмежено набухаючі.
3. За застосуванням: лікарські (пепсин, трипсин, панкреатин та ін.) і допоміжні речовини (стабілізатори суспензій і емульсій, основи для мазей, супозиторіїв, плівкоутворювачі, жироцукри та ін.).
Крохмаль та його похідні
В аптечній практиці з природних ВМС найширше застосовують вищі полісахариди загальної формули (С4Н10О5)п. Представник цієї групи ВМС – крохмаль. Офіцинальними є 4 сорти крохмалю, що допускаються до вживання з медичними цілями: пшеничний, кукурудзяний, рисовий і картопляний. Велику частину сухої маси крохмалів складають полісахариди (97,3–98,9 %), решту – білкові речовини (0,28–1,5 %), клітковина (0,2–0,69 %), мінеральні речовини (0,3–0,62 %). Основна частина крохмалю – амілаза й амілопектин.
Молекули амілази являють собою слабко розгалужені частки, що складаються з глікозидних залишків (до 700), зв'язаних між собою головними валентностями. Молекулярна маса її знаходиться в межах 32000–160000. Амілаза розчиняється в гарячій воді з утворенням прозорого розчину. Амілопектин має складнішу будову і складається з більш розгалужених молекул, які містять до 2000 глікозидних залишків; молекулярна маса його знаходиться в межах 100000–1000000. Зміст амілопектину в крохмалі складає 10–20 %. Перехід крохмалю в розчин може відбуватися тільки при нагріванні, зерна крохмалю набухають, відбувається їх розрив і утворюється густа рідина – крохмальний клейстер у вигляді в'язкого гідрозолю. Різні сорти крохмалю мають різні температури клейстеризації. Найнижча температура клейстеризації в картопляному крохмалі (55–60 °С) і найвища у рисовому (70–80 °С).
|
|
|
Для попередження утворення грудок, що погано розподіляються у воді, крохмаль спочатку змішують з холодною водою, після чого розчиняють у киплячій воді.
Розчини крохмалю називають: слиз крохмалю, крохмальний відвар чи крохмальний клейстер.
Крохмаль використовують у різних лікарських формах: у порошках, присипках, пігулках, у вигляді 2 % розчинів для внутрішнього застосування і клізм; 4–7 % розчини крохмалю на воді очищеній та гліцерині використовують як основи для мазей; 10 % розчини крохмалю використовують як стабілізатор для суспензій і емульсій.
|
|
|
Шляхом обробки крохмалю ферментами (мальтозою), мінеральними кислотами, окисляючими речовинами при нагріванні одержують різні похідні крохмалю. Наприклад, розчинні крохмалі одержують після обробки розчином кислоти з наступним висушуванням.
Декстрин – продукт розщеплення макромолекули крохмалю при швидкому нагріванні або в присутності кислот на дрібніші молекули – полісахариди крохмалю того ж складу, що і крохмаль.
Водні розчини декстрину мають високу в'язкість і велику склеюючу здатність. Завдяки цьому за допомогою декстрину можна одержувати хороші пілюльні маси. Декстрин широко використовується як емульгатор у ряді країн (Німеччина, США та ін.) у вигляді декстринового слизу – для емульгування рідких лікарських речовин, що не змішуються з водою.
Похідні крохмалю краще розчинні у воді і більш стійкі. їх використовують як допоміжні речовини при виробництві таблеток, а розчини як основи для мазей. У результаті життєдіяльності спеціального виду бактерій утворюється високомолекулярний полісахарид – декстран, молекулярна маса якого знаходиться в межах від 15000 до 150000; 6 % розчин декстрану з молекулярною масою 50000–60000, відомий під назвою поліглюкін, використовують для внутрішньовенного введення як кровозамінник. Це прозора безбарвна рідина без запаху з рН від 4,5 до 6,5.
|
|
|
Екстракти
Рослинні екстракти (густі і сухі) являють собою концентровані витяги з лікарської рослинної сировини (ГФ XI, с. 160), що містять у своєму складі різні природні ВМС (камеді, слизи, білки, крохмаль та ін.).
Густі екстракти – в'язкі маси зі вмістом вологи не більше 25 %; сухі екстракти – сипучі маси зі вмістом вологи не більше 5 %. Для екстрагування лікарської рослинної сировини застосовують воду, спирт етиловий різної концентрації й інші екстрагенти, іноді з додаванням кислот, лугів, гліцерину, хлороформу та ін. Витяжки для густих і сухих екстрактів звільняють від баластових речовин за допомогою осадження спиртом, застосування адсорбентів, кип'ятіння та інших способів з наступним фільтруванням. Очищені витяжки згущають випарюванням під вакуумом до належної консистенції (густі екстракти).
Сухі екстракти одержують висушуванням густих екстрактів чи безпосередньо з очищеної витяжки з використанням методів, що забезпечують максимальне збереження діючих речовин: розпилення, ліофілізація, сублімація та ін.
|
|
|
Полісахариди
Пектинові речовини – це високомолекулярні сполуки, що являють собою за структурою полігалактуронову кислоту, частково етерифіковану метанолом. Вони входять до складу клітинних стінок багатьох рослин. Характерна властивість розчинів пектину – висока желатинуюча здатність. Пектин становить інтерес для створення дитячих лікарських форм.
Мікробні полісахариди відносяться до класу природних полімерів, що мають різноманітні властивості, завдяки яким їх застосовують як основи для мазей і лініментів, а також як пролонгатори, стабілізатори гетерогенних систем і т. п.
У хіміко-фармацевтичному інституті (м. Санкт-Петербург) розроблена технологія нових мікробних полісахаридів, які характеризуються апірогенністю і малою токсичністю, що визначає можливість використання їх як допоміжних речовин. Позитивно і те, що запаси їх практично невичерпні. З групи цих речовин найбільше поширення одержав аубазидан – позаклітинний полісахарид, одержуваний мікробіологічним синтезом за допомогою дріжджового гриба. Завдяки своїй будівлі, розгалуженій структурі, конфігурації і конформації моносахаридів у молекулі полімеру (М.м. – 6–9 млн.) він має гарну розчинність у воді, дає в'язкі розчини, пластичні гелі, може взаємодіяти з іншими речовинами, є ефективним стабілізатором і емульгатором. Аубазидан у 0,6 % і більшій концентрації утворює гелі, які використовують як основи для мазей, 1 %-для плівок і губок, у концентрацію, 1–0,3 %-як пролонга-тор очних крапель. Його розчини стійкі при термічній стерилізації до 120 °С.
Альгінова кислота являє собою ВМС, яку одержують з морських водоростей (ламінарій). Альгіновая кислота і її натрієва сіль практично нешкідливі. Вони здатні утворювати в'язкі водні розчини і пасти; мають гомогенізуючі, розпушуючі, стабілізуючі властивості. Це послужило підставою для широкого використання їх у складі різних фармацевтичних препаратів як розпушуючих, емульгуючих, пролонгуючих, плівкоутворювальних допоміжних речовин.
Агароїд являє собою ВМС різного ступеня полімеризації з малою реакційною здатністю, одержуваний з водоростей. До складу полімеру входять глюкоза і галактоза, а також мінеральні елементи (кальцій, магній, сірка та ін.). У 0,1 % концентрації має стабілізуючу, розпушуючу і сковзаючу (важливо для таблеток) дію; у 5 % концентрації – коригуючий ефект; у 1,5 % концентрації в суміші з гліцерином його використовують як мазеву основу.
Білки
Колаген – основний білок сполучної тканини, складається з макромолекул, що мають трьохепіральну структуру. Головне джерело одержання колагену – шкіра великої рогатої худоби, у якій його міститься до 95 %. Колаген застосовують як ранове покриття: плівки з фурациліном, кислотою борною, олією обліпиховою, метилурацилом, а також очні плівки з антибіотиками; губки гемостатичні з різними лікарськими речовинами. Він забезпечує оптимальну активність лікарських речовин, що зв'язано з їх глибоким проникненням і тривалим контактом із тканинами організму. Колаген – гарний носій очних лікарських форм (розчинів, плівок).
Білки також відносяться до природних високомолекулярних сполук. В основі цих продуктів лежить поліпептидне угруповання, складні молекули якого побудовані з амінокислот.
У залежності від форми молекул білки розділяють на фібрилярні, що мають лінійну витягнуту форму, і глобулярні, що мають згорнуту кулясту форму молекул – глобуль. Молекулярна маса білків коливається в межах від 27000 до 6800000. При розчиненні у воді молекули білків дисоціюють на іони. Ця дисоціація може відбуватися за кислотним чи основним типом залежно від рН середовища. У дуже кислому середовищі білок поводить себе як основа, його молекула дисоціює за рахунок груп – NH, за основним типом:
HONH3-R-COOH => [NH3-R-COOH]++ ОН-
Кислотна дисоціація при цьому пригнічена. У лужному середовищі, навпаки, пригнічена основна дисоціація, а йде переважно кислотна:
HONH3-R-COOH => [HONH3-R-COO]- + Н+
Однак при певному значенні рН ступінь дисоціації аміно- і карбоксильних груп набуває однакового значення, тоді молекули білків стають електронейтральними. Значення рН, при якому молекула білка знаходиться в електронейтральному стані, називається ізоелектричною точкою (ІЕТ). Для більшості білків ізоелектрична точка лежить в області кислих розчинів. Зокрема, для желатину – 4,7; казеїну молока – 4,6; γ-глобуліну крові – 6,4; пепсину – 2,0; хімотрипсину – 6,0; альбуміну яєчного – 4,7; фармагелю А – 7,0; фармагелю В – 4,7. Необхідно враховувати ІЕТ, тому що встановлено, що від її величини залежить стійкість білків, а отже, і прояв їх властивостей. У деяких випадках можливо навіть випадання білків в осад. Це зв'язано з тим, що в ІЕТ по всій довжині білкової молекули знаходиться рівна кількість позитивно і негативно заряджених іоногенних груп, що приводить до зміни конфігурації молекули. Гнучка молекула звертається в клубок силою притягання різнойменних іонів
Ферменти
Представниками групи природних ВМС є також ферменти, зокрема пепсин, трипсин, хімотрипсин, гідролізин та ін.
Пепсин – протеолітичний фермент шлункового соку (М.м. 35000). Високогідрофільна речовина, добре розчинна у воді, згортається при нагріванні, осаджується міцним спиртом, солями важких металів, дубильними речовинами. Концентровані кислоти і луги руйнують пепсин. Фільтрувальний папір адсорбує значні кількості пепсину, світло сприяє інактивації ферменту.
Медичний пепсин являє собою стандартизовану суміш власне пепсину, одержуваного зі слизової оболонки свинячих шлунків, з буряковим або молочним цукром. Це білий або злегка жовтуватий порошок, специфічного запаху, солодкого смаку. Доброякісний пепсин легко розчиняється у воді, утворюючи безбарвні опалесцентні розчини слабокислої реакції. При зберіганні він може ущільнюватися чи утворювати грудки, що розсипаються при натисненні. Протеолітичну активність пепсин виявляє в кислому середовищі, тому його призначають, як правило, у розчинах, підкислених соляною кислотою (рН = 1,8–2.0). Кислота хлористоводнева не тільки активує, але і стабілізує пепсин, тому що в непідкислених розчинах він швидко руйнується. Розчини пепсину слід зберігати в прохолодному захищеному від світла місці. Застосовують при розладах травлення: ахілії, гастритах, диспепсії та ін.
Трипсин – одержують з підшлункових залоз великої рогатої худоби (М.м. 21000), може існувати в двох полімерних формах: кристалічній і аморфній. Це білий кристалічний порошок без запаху, легко розчинний у воді та ізотонічному розчині натрію хлориду. Трипсин кристалічний застосовують зовнішньо в очних краплях; у концентрації 0,2–0,3 % – при гнійних ранах, пролежнях, некрозах.
Хімотрипсин – суміш хімотрипсину і трипсину – рекомендують тільки для місцевого застосування у вигляді 0,1–0,5–1 % розчинів при гнійних ранах і опіках.
Гідролізин і амінопептид одержують при гідролізі крові тварин. Ці білкові речовини добре розчиняються у воді, є необмежено набухаючими ВМС, що пояснюється будівлею їх макромолекул, які являють собою згорнуті, кулясті глобули. Зв'язки між молекулами невеликі. Вони легко сольватують-ся, утворюючи малов'язкі розчини.
Панкреатин – висушений екстракт підшлункової залози свиней і великої рогатої худоби. Застосовують у вигляді порошку чи таблеток всередину при розладах травлення, зв'язаних з недостатністю секреції підшлункової залози чи порушенні функції нирок.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!