Вопрос 80. Защитное действие вмс. Стабилизация лекарственных средств высокомолекулярными соединениями.

Типичные коллоидные системы очень чувствительны к действию электролитов. Однако их устойчивость можно повысить при введении в систему высокомолекулярных соединений, которые адсорбируются на поверхности коллоидных частиц. Поскольку растворы ВМС являются истинными и термодинамически устойчивыми, устойчивость коллоидной системы повышается. Такое явление получило название коллоидной защиты. К защитным коллоидам относятся белки, углеводы, пектины, желатина и др. Защитное действие растворов ВМС зависит от многих факторов и имеет специфический характер. Для количественной характеристики растворов ВМС используют условные специфические показатели, называемые «золотое», «железное», «рубиновое» и т.п. числа. Они равны максимальному числу миллиграмм сухого вещества, способного защитить от коагуляции 10 мл того или иного золя при введении в систему 1 мл раствора электролита определенной концентрации. Иногда введение в коллоидную систему очень малых количеств ВМС приводит не к стабилизации, а наоборот, к уменьшению порога коагуляции при введении коагулянта. Это явление является частным случаем взаимной коагуляции, которая возникает при взаимодействии двух противоположно заряженных золей. Иногда к тому же результату приводит адсорбция отдельных фрагментов макромолекулы полимера на поверхности разных коллоидных частиц, что приводит к их слипанию. ВМС, используемые для ускорения коагуляции коллоидных систем, называются флокулянтами. 

Отдельную группу стабилизаторов составляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), обеспечивающие стабильность дисперсных систем (эмульсий, суспензий, аэрозолей). Молекулы ПАВ обычно состоят из двух частей, противоположных по своей природе. На одном конце молекулы находится гидрофильная (полярная) группа, способствующая растворению ПАВ в воде (рис. 2.9), вторая часть молекулы - гидрофобная - представляет собой  длинную углеводородную цепь, характеризующую растворимость ЛВ в липофильных растворителях. Последняя тем выше, чем  длиннее углеводородная цепь.

В зависимости от особенностей химического строения и способности к ионизации все ПАВ можно разделить на четыре основные группы: анионактивные, катионактивные, неионогенные и амфотерные. Анионактивные ПАВ (соли высших жирных кислот, соли сульфоэфиров высших жирных спиртов, например натрия лаурилсульфат) благодаря высокой смачивающей и эмульгирующей способности используются для получения стойких лекарственных систем с неполярными или анионными лекарственными веществами.

Стабилизация повышает срок годности ЛС. Установленные сроки хранения ЛС являются обязательными для любого типа фармацевтической продукции.

Вопрос 81. Гели. Биологическое значение. Применение в фармации. Классификация гелей. Свойства гелей: тиксотропия, синерезис, диффузия, электропроводность.

Гели- это двухфазные структурированные дисперсные системы, частицами в которых являются мицеллы.

Выделяют три основных вида гелей:

• Лиогели ( гомогенные системы, связывающие всю жидкость)

• Коагели ( гетерогенные системы, связывающие часть жидкости)

• Ксерогели ( высушенные лиогели и коагели)

Гели широко используются для производства разнообразных косметических, лекарственных препаратов и продукции бытовой химии (для ухода за волосами, для бритья, для наращивания ногтей и т. п.), а также для лабораторных исследований методом электрофореза и др.

Гелями могут заполняться анатомические имплантаты, применяемые в пластической хирургии.

Высушенные гели (алюмогель, силикагель) широко применяются как адсорбенты.

Свойства:

Тиксотропия

Это свойство присуще в большей степени гелям, чем студням. Как уже говорилось, при гелеобразовании некоторые факторы устойчивости (например, сольватные оболочки, двойной электрический слой, адсорбционные слои поверхностно-активных веществ) могут быть не уничтожены полностью, а сняты лишь частично. Поэтому при механических воздействиях - вибрации, тряске, сильном давлении и др. - связи между элементами пространственной структуры таких гелей могут довольно легко разрушаться, что приводит к появлению текучести. При снятии внешних воздействий структура геля вновь восстанавливается. Такой обратимый переход золь «гель или суспензия «гель и называется тиксотропией.

Для студней, образованных полимерами, характерно ещё одно явление – синерезис (или, иначе, отмокание), то есть самопроизвольное выделение жидкой дисперсионной среды из ячеек пространственной структуры. Синерезис сопровождается увеличением числа контактов между макромолекулами, уплотнением структурной сетки и уменьшением объёма студня. При этом первоначальная форма образца студня обычно сохраняется или подвергается относительно небольшим искажениям. Синерезис можно рассматривать как процесс, обратный набуханию. Вместе с тем синерезис является формой старения студней. В гелях, отличающихся от студней значительной жёсткостью каркаса, синерезис или вообще не проявляется, или проявляется в незначительной степени.

Диффузия молекул и ионов низкомолекулярных веществ в гелях зависит с одной стороны от природы и концентрации диффундирующего вещества, а с другой – от концентрации элементов каркаса геля и его структуры. В студнях, полученных из низкоконцентрированных растворов ВМВ, скорость диффузии веществ с малой молярной массой практически не отличается от её скорости в растворах. Например, диффузия NaCl в студне желатина или arap-arapa с концентрацией их до 2 % протекает с той же скоростью, что и в воде. Очень существенно, что внутри гелей и студней диффузия происходит без перемешивания, т. е. в «чистом» виде, без осложнений, вызванных конвекцией. Это обстоятельство позволяет по скорости продвижения внутри студня (геля) определять коэффициенты диффузиимногих низкомолекулярных веществ, которые совпадают с таковыми для жидких водных сред.

Более концентрированные связнодисперсные системы замедляют скорость диффузии молекул и ионов, в особенности крупных. Поэтому с помощью студней и гелей с заданными размерами ячеек пространственной структуры – «молекулярных сит»- можно даже сортировать молекулы диффундирующих веществ по размерам. На этой способности гелей задерживать очень крупные молекулы и замедлять диффузию менее крупных основан метод разделения веществ, называемый гель-фильтрацией или гель-хроматографией.