Микромодуль 2 – Негізгі дәрілік полимерлердің технологиясы

Дәріс 9-11 – Ерігіш метилцеллюлоза технологиясы

Дәріс жоспары:

1. Метилцеллюлоза. Алынуы, қасиеттері, қолданылуы

2. Натрий-карбоксиметилцеллюлоза

3. Оксипропилметилцеллюлоза

Метилцеллюлоза (МЦ) целлюлоза мен метил спиртінің жай эфирі. МЦ 125-140 ⁰С, 1,0-1,2 МПа қысымда сілтілік целлюлозаға метилхлоридпен әсер етеп алады:

Келесі маркалар өндірісте шығарылады: МЦ-3, МЦ-8, МЦ_16, МЦ-35, МЦ-65, МЦ-100, мұндағы сан – 1% ерітіндінің 20 ⁰С тұтқырлығы, МПа^.с. МЦ а0 немесе сарғыш ұнтақ тәрізді өнім, иіссіз, дәмсіз, себелмелі массасы 280-500 кг/м³, тығыздығы 1,29-1,31 г/см³, сыну көрсеткіші – 1,490. Суық суда, бензил спиртінде, метилсалицилатта, глицеринде, полигликольдарда ериді, ыстық суда ерімейді. МЦ сулы ерітінділерді дайындауын жеңілдету үшін бірнеше әдістері бар. МЦ сулы ерітінділері рН 2-12 метатұрақты. Олар жақсы беттік активті қасиеттерге ие. Ерітінділердің көбіктүзу қасиеттері жоғары.

МЦ ерітінділері кептіргенде түссіз мөлдір иіссіз және дәмсіз қабықша түзеді. Ол бактериялардың және органикалық еріткіштерге, майларға тұрақты. МЦ басқа да суда ерігіш целлюлоза эфирлерімен, табиғи суда ерігіш полимерлермен және поливинил спиртімен қолдануға болады. ОЛ әртүрлі химиялық реагенттерге тұрақты, биологиялық тұрақты, уыттсыз және физиологиялық инертті.

МЦ сулы ерітінділері жоғары сорбциялық, адгезиялық, диспергирлейтін және эмульгирлейтін қабілеттерге ие. Медицинада және фармацевтикада МЦ қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде жақпа майлар және линименттер негізі, сұйық эмульсиялар мен суспензиялардың дайындауда эмульгаторлар мен стабилизаторлар, таблеткалар үшін диспергирлейтін агент, көз тамшыларда тұрақтандырғыш және пролонгатор ретінде қолданылады.

МЦ-100 қосылуымен келесі ерітінділерді дайындайды: 10% сульфацил ерітіндісін, 1% пилокарпин гидрохлоридінің ерітіндісі, 0,25% гоматропин гидробромиді және 0,25% скополамин гидробромиді ерітінділері.

МЦ сулы ерітіндісімен суда еримейтін заттармен (камфора, мырыш оксиді, висмуттын негізгі нитраты, ксероформ, сынаптың амидохлориді, салицил қышқылы, анестезин, бензой қышқылы, сульфадимезин) жоғары дисперсті, тұрақты жеңіл және дәл дозаланатын суспензиялар түзеді.

3-8% концентрациядағы МЦ суда, кейде глицерин қатысында гидрогельдер түзеді. Оны кептіргіш жақпа майы немесе ылғалды повязка және де органикалық ерітікштермен жұмыс істегенде қорғаныс жақпа майы ретінде қолданады.

Натрий карбоксиметилцеллюлоза (натрий-КМЦ) - целлюлоза мен гликоль қышқылының жай эфирінің натрий тұзы. Натрий – КМЦ целлюлозаның монохлор қышқылымен немесе оның натрий тұзымен әрекеттесуімен алады. Бірнеше маркалары бар. Натрий – КМЦ ақ немесе сарғыш ұнтақ тәрізді өнім, иіссіз, себелмелі массасы 400-800 кг/м³, тығыздығы 1,59 г/см³, сыну көрсеткіші 1,515, полимерлену дәрежесі 200-1500. Натрий – КМЦ жұмсару температурасы 170⁰С, жоғары температурада ыдырайды. Ыстық және суық суда, 50% этанол ерітіндісінде ериді. Жоғары тұтқырлы ерітінділер түзеді. Сулы ерітінділерде полиэлектролит, гуммиарабик, желатина, трагакант, целлюлозаның суда ерігіш эфирлерімен, крахмал, глицерин, кейбір гликольдармен қолданылуы мүмкін. Натрий – КМЦ сулы ерітінділеріне мимиғминминералды қышқылдарды қосқанда тұнбаға түседі. Натрий – КМЦ коллоидті электролит ретінде ионды реакцияларға қабілетті. Фармацевтикалық практикада натрий – КМЦ дәрілік заттардың пролонгаторы ретінде көз тамшыларында және инъекциялық ерітінділерде қолданылады. Сондай ақ эмульгатор, стабилизаторлар ретінде жақпа майларда және эмульсияларда, байланыстырғыш зат ретінде таблеткалар өндірісінде қолданылады. 8% ерітінді ретінде натрий – КМЦ байланыстырғыш зат ретінде таблеткалар өндірісінде қолданылады. Сулы спиртті (1:1) 7% ерітінді қорғаныс жабынды ретінде ыстық климата қолданылатын суппозиториялар өндірісінде қолданады.

Оксипропилметилцеллюлоза (ОПМЦ) – пропиленгликоль мен метилцеллюлозаның аралас эфирі, жалпы формуласы:

Мұндағы n – метоксилды топтарымен орынбасу дәрежесі (1,4-1,7), р – оксипропилды топтарымен орынбасу дәрежесі (0,10-0,25), m=3-(n+p); x – полимерлену дәрежесі 50-10000.Келесі маркалары бар: 15, 50А, 50Б, 100. ОПМЦ сілтілік целлюлозаны алдымен пропиленнің α-тотығымен, содан соң метилхлоридпен өндегенде алады. ОПМЦ балқу температурасы 240-260⁰С және оксипропилды топтардың жоғарлауымен төмендейді. Суда ісінеді. Хлороформда, дихлорэтанда және трихлорэтанда ісінеді содаң соң мөлдір емес ерітіндіні түзеді. 95% спиртте және эфирде ерімейді. Тұтқырлыққа байланысты фармацевтикалық практикада қатты дәрілік формалардың қабықшалы жабындылар, медициналық аэрозольдерде эмульгаторлар, таблеткалар өндірісінде байланыстырушы ретінде қолданылады.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: метилцеллюлозаның, натрий-карбоксиметилцеллюлозаның, оксипропилметилцеллюлозаның құрылысы, алыну технологиясы, қасиеттері, қолданылуы

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Натрий – КМЦ фармацевтикалық практикада кең қолданылуы неге негізделген?

2. МЦ сулы ерітінділері химиялық қасиеттерін сипаттаныз

3. Оксипропилметилцеллюлоза технологиясының ерекшеліктері қандай?

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. Е.Е.Ергожин, М.Қ. Құрманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар. Алматы, 2008. 392-397 б.

3. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. –М.: Химия, 1986. С. 30-32

4. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. – М.: Медицина, 1985. С. 10-39.

Дәріс 12-14 – Поливинил спирті және оның препараттарының технологиясы

Дәріс жоспары:

1. ПВС өндірісі, физика химиялық және медико биологиялық қасиеттері

2. Поливинилацетальдар

Поливинил спирті (ПВС) гидроксил топтары бар алифатты қатарының синтетикалық полимерлерге жатады.

мұнда n – полимер макромолекуласында құрылымдық бірліктердің саңы.

Поливинил спиртін ПВА алкоголизімен алады, жиірек метил спиртіндегі ПВА ерітіндісіне күйдіргіш натрдың әсерімен. Реакция схема бойынша жүреді:

Ерітіндіден тұнбаға түскен ПВС бөліп алғаннан кейін ұнтақты сумен жууп кептіреді. ПВС біратомды төменмолекулалы спирттерде және органикалық еріткіштерде ерімейтін, суда қыздырғанда еритін ақ немесе сары түсті ұнтақ. Сулы ерітінділердін физика механикалық қасиеттері және сулы ерітінділердін тұтқырлығы полимердің молекулалық массаларына және ондағы винилацетатты буындардың саңына тәуелді. ПВС молекулалық массасы мен биологиялық активтіліктін арасындағы байланыс анықталды. Молекулалық массасы 30 000 жоғары ПВС үлгілері жоғары биологиялық активтілікке ие. Молекулалық массалары бірдей ПВС үлгілері арасында құрамында жоғары молекулалық фракциясы бар үлгілердің биологиялық активтілігі жоғары болады. Натрий хлоридінің изотоникалық (0,9%) ерітіндісіндегі төменмолекулалық ПВС 3% ерітіндісі «полидез» деп аталады. Оны дайындау кезінде біртіндеп натрий хлоридін және төменмолекулалық медициналық ПВС ерітеді, фильтрлейді содан соң 100, 250 және 450 мл флакондарға құйып 50 мин аралығында 120 ⁰С стерилизациялайды. Полидез түссіз немес жасыл сарғылт түсті мөлдір, шайқағанда көбіршектенетін сұйықтық. Сипаттамалық тұтқырлық 0,23-0,30, рН 5,1-6,1. Дезинтоксикациялық препарат ретінде қолданылады. Әсер ету механизмі бойынша гемодезге жақын. Дәрілер технологиясында ПВС суспензиялардың эмульгаторы, қоюландырғышы және тұрақтандырғышы, дәрілік заттардың әсерінің пролонгаторы, капсулар және таблеткалар үшін қабықтүзуші, жақпамайлардың компоненті ретінде қолданылады. 2,5 – 10% ПВС ерітінділері көз практикасында қолданылатын антибиотиктердің әсерін ұзартады. ПВС дәрілік заттар жұқадисперсті күйде болатын тұрақты суспензияларды алу үшін қолданылады. Нәтижесінде мұндай суспензияларды парентеральды қолданылу үшін қолданады. ПВС қантоқтатушы заттардын құрамына кіреді: ПВС және хлорлы темір негізіндегі ұнтақтар, қант және мочевина қосылған ПВС ерітінділері. Маңызды рольді ПВС тиксотропты гельдері атқарады, олар қыздырғанда балқуға және суытқанда қатқалу қасиеттерге ие. Оларды ПВС сулы ерітінділері әртүрлі бордын қосылыстарымен, йодтпен әрекеттесуінін негізінде түзіледі. Толық сабынданған ПВС қабықшаларды жасайды. ПВС жасалған қабықшалар жоғары гигроскопиялық және механикалық қасиеттерге ие. Өндірісте шығарылған ПВС 20% буып тие қабықшасына жұмсалады. Оның ерекшелігі мөлдірлік, химиялық тұрақтылығы және суда ерігіш.

Поливинилацетальдарды ПВСін катализатор қатысында альдегидтермен (құмырсқа, сірке, май) ацетилдегенде алады.

Барлық поливинилацетальдар суда ерімейді, бірақ ароматты және хлорланған көмірсутектерде, жоғары кетондарда ериді.

Фармацевтикалық маңызы зор поливинилбутираль:

ПВБ 96% спиртте, спирттердің күрделі эфирлермен қоспасында еритін ақ түсті ұнтақ. ПВБ полимерлену дәрежесі 500-1600. ПВБ пластификаторлармен, табиғи және синтетикалық шайырлармен бірге жақсы қолданады, жақсы оптикалық қасиеттерге (түссіздік, мөлдірлік, жарыққа тұрақтылық) ие, әртүрлі қабаттарға жоғары адгезияны көрсетеді. Спиртті ерітінділер түрінде медициналық желім БФ-6 түрінде қолданады. ПВБ, ПВП, левомицетин және анестезин негізінде аэрозольды қоспа «Левазол» өндірісте шығарылады.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: поливинил спиртінін, поливинилацетальдардың құрылысы, физика химиялық қасиеттері, медико биологиялық қасиеттері, қолданылуы

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Өнеркәсіпте поливинилацетальдарды қандай әдіспен алады?

2. Неге поливинил спиртін винил спиртінен алуға болмайды?

3. Поливинилацетальдардың және поливинил спиртінің қасиеттерін сипаттаныздар.

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. Е.Е.Ергожин, М.Қ. Құрманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар. Алматы, 2008. 392-397 б.

3. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. –М.: Химия, 1986. С. 30-32

4. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. – М.: Медицина, 1985. С. 10-39.

Дәріс 15-17 – Акрил және метакрил қышқылдарының полимерлер мен сополимерлерінің технологиясы

Дәріс жоспары:

1. Полиакрил және полиметакрил қышқылдарын алу технологиясы

2. Полиакрил және полиметакрил қышқылдарының сополимерлерінің фармацияда қолдануы

Акрил және метакрил қышқылдарының полимерлегенде сәйкес қышқылдар полиакрил (ПАК) және полиметакрил (ПМАК) қышқылдары түзіледі:

ПАК және ПМАК мономер қышқылдарын суда 5-40% ерітінді және органикалық еріткіштерде азот атмосферасында радикалды полимерлену әдісімен алады. Процесті 70-98⁰ С 0,5-1,0% инициаторлар, ал 15-30⁰С тотығу тотқысыздану жүйелер қатысында жүргізеді. ПАК және ПМАК аморфты құрылымды ақ түсті қатты заттар. ПАК суда, формамидте, диметилсульфоксидте, метил спиртінде ериді, хлороформда, ароматты көмірсутетктерде және кетондарда, сусыз диоксанда ерімейді. ПМАК суда, бензолда, дихлорбензолда ериді. ПАК пен ПМАК маңызды қасиеттері мөлдірлік, ескіруге және жарық әсеріне төзімділік, әртүрлі материалдарға жақсы адгезия. Эудисперт – метакрилат пен метакрил қышқылының сополимері

Қышқыл формадағы эудисперт суда, майларда, парафинде ерімейді, метил және этил спирттерінде, этиленгликольде, глицеринде және полиэтиленгликольде жақсы ериді. Эудисперттің сулы дисперсиялары таблеткалар өндірісінде қолданылатын эмульгациялайтын және суспензиялайтын агенттер ретінде қолданылады. 10% гельдер жақпамайлардың негізі ретінде қолданылады. Эудражит деп аталатын полиметакрил қышқылының туындысы фармацияда таблеткаларды, капсулаларды және суспензияларды драждау, дайындау кезінде кең қолданылады.

Карбопол сирек тігілген акрил қышқылының және полифункционалды тігуші агенттердің сополимері болып табылады. Карбопол ұсақдисперсті ақ ұнтақ, суда жақсы диспергирленеді, төмен рН ие тұтқыр дисперсияларды түзеді. Карбопол әртүрлі полярлы орталардың (су, спирттердің, гликольдердің) қоюландырғышы болып табылады. Олар рН үлкен диапазонында жоғары қоюландырғыш қасиеттерін көрсетеді. Карбополдар әртүрлі дәрілік формалардың технологиясында қолданылады: көз тамшылары, жақпамайлар, суппозиториялар, микроклизмалар, эмульсиялар, суспензиялар, таблекалар, драже, микрокапсулалар.

Фармацияда және медицинада қолданылатын сополимерлеге қойылатын талаптардың бірі олардың қауіпсіздігі. Полиакрилаттардың уыттығы олардың құрамындағы қалдық акрил мономерлердің мөлшерлеріне байланысты.

Акрил полимерлерінің аэрозольдері дененің зақымдалған терісіне шашыратқанда теріге тығыз жабысып тұратын, тез кебетін және микроорганизмдерді өткізбейтін қабықшаны түзеді. Қабықшалы аэрозольдер құрамына еріген түрінде дәрілік заттар кіру мүмкін. Бірнеше тәуліктен кейін осы қабықшаны сумен жуып тастау мүмкін. Медициналық практикада алкил-(арил)-α-цианакрилаттар негізінде желімдер кең таралған. Олардың артықшылығы: олармен жұмыс істеу ынғайлығы, полимерлену жылдамдығы жоғары, құрамының біртектілігі, жоғары бактериостатикалық әсері. Сонымен қатар дәрілік заттардың – сульфаниламидтер мен антибиотиктер тасымалдығыштары болып табылады. Дәрілік қабықшалардың ішінде маңыздылары полиакрилаттар. Олардың артықшылығы: композициялық біртектілік, сақтау кезінде тұрақтылық, гамма сәулелерге тұрақтылық, аллергиялық реакцияларды тұрғызбайды, басқа дәрілік заттармен үйлесімділік, теріге жаққанда адгезиялық және когезиялық қасиеттерді көрсетеді. Акрил сополимерлерінің гель жүйелерін түзу қасиеттері жақпамайлардағы дәрілік заттардың тасымалдаушылар ретінде кең қолдануға мүмкіндік береді. Акрил гидрогельдері офтальмологияда жақпамайлар және көз тамшылары түрінде кең қолданылады. Көз линзаларында акрил қышқылының сополимері қолданылады. Қызбаға қарсы, ауруды басатын суппозиториялардың құрамына полиакрил қышқылының тұздары кіреді. Акрилаттар таблеткалар өндірісінде жакпалардың байланыстырушы агенттер ретінде қолданылады. Микрокапсулалардың қабықшаларының құрамына полиакрил, полиметакрил қышқылдары, полиметилметакрилат, цианакрилаттар, эудисперт, карбопол, полиакриламидтер кіреді. Карбопол мен эудисперттер суспензиялардың тұрақтандырғыштары ретінде қолданылады.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полиакрил және полиметакрил қышқылдарының сополимерлері, құрылысы, қасиеттері, алу технологиясы, фармацияда қолданылуы

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Өнеркәсіпте акрил қышқылын қандай әдіспен алады?

2. Өндірісте акрил және метакрил қышқылдарының қандай сополимерлері кең тараған?

3. Акрилаттар мен полиметиакрилаттардың қасиеттері.

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. Е.Е.Ергожин, М.Қ. Құрманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар. Алматы, 2008. 303-305 б.

3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. – М.: Медицина, 1985. С. 64-81.

Дәріс 18-20 – Этилен тотығының полимерлері мен сополимерлері және олардың туындылары

Дәріс жоспары:

1. Полиэтиленоксидтердің жалпы сипаттамасы және алу әдістері

2. Физика химиялық қасиеттері

3. Токсикологиялық қасиеттері. Фармацияда қолданылуы

Полиэтиленгликольдерді су және күйдіргіш калий қатысында этилен тотығының полимерленуімен немесе этиленгликоль поликонденсациялануымен алады. Бұл жағдайда екіатомды спирттер алынады, олардың жалпы формулалары Н(ОСН₂-СН₂)_nOH, мұндағы n – 2-85 дейін.

Твиндер полиоксиэтилденген сорбитан мен жоғары май қышқылдарының моноэфирлері. Твиндерді алу жолдары: а) Күйдіргіш натр қатысында қысым астында спендерді этилен тотығымен өндеу арқылы, б) атмосфералық қысымда спенді этилен тотығымен оксиэтилдеу, яғни құрамында бос сілті бар балқытылған спен арасынан газ тәріздес этилен тотығын өткізу.

Твиндер гидросорбиттерден, олардың май қышқылдармен күрделі эфирлерінен және оларды өндеу өнімдерінен тұратын күрделі қоспа болып табылады.

Пентолдын полиоксиэтилентуындылары:

Полиэтиленгликольдердің жоғары май спирттерімен эфирлерін келесі схема бойынша алады:

Жоғары май қышқылдарының оксиэтилденген туындылары полиэтиленгликольдердін күкірт қышқылы қатысында этерификациясы немесе қышқылдың сілтілік катализатор қатысында этилен тотығының әрекеттесуімен алынады.

Плюрониктер бұл ионогенді емес беттік активті заттар. Плюрониктер негізгі тізбек полиоксипропилен тізбегінен ал қосалқы полиоксиэтилен тізбегінен тұратын полимерлер: HO[C₂H₄O]_m[C₃H₆O]_n[C₂H₄O]_mH.

n мөлшеріне байланысты полиэтиленоксидтер әртүрлі консистенцияға ие сұйықтан қаттыға дейін. ПЭО сипаттамалық ерекшелік суда жақсы ериді. ПЭО спиртте, хлороформда, бензолда жақсы ериді, диэтил және петролей эфирлерінде ерімейді. Олар рН өзгеруіне сезімтал емес, жоғары температураға тұрақты, ұзақ уақыт сақталады. Твиндер ионогенді емес беттік активті заттар. Олар суда және органикалық еріткіштерде ериді, минералды майларда ерімейді. Твиндер жақсы эмульгаторлар. Пентолдын полиоксиэтилденген туындылар ашық қоныр түсті жоғарытұтқырлы сұйықтықтар. Олар суда, этил спиртінде жақсы ериді, жоғары беттік активтілікке ие. Полиэтиленгликольдын молекулалық массасына байланысты жоғары спирттердің полиэтиленгликоль эфирлері сұйық және қатты болуы мүмкін. Плюрониктер сұйық, пастатәріздес және қатты консистенциялы беттік актвті заттар. Олар бір бірінен гидрофильды липофильды баланс, суда және органикалық еріткіштерде ерігіштігі, тұтқырлық бойынша ажыратылады. Органолептикалық қасиеттер бойынша иіссіз және дәмсіз.

Экспериментальды нәтижелер полиэтиленоксидтердын уыттығы өте төмен екендігін көрсетті. Олар организмге қосалқы әсер етпейді. Этилен тотығынын полимерлері мен сополимерлерін және олардын туындыларын жақпамайлар, эмульсиялар, суспензиялар, таблеткалар өндірісінде қолданады. Полиэтиленгликольды негіздер гидрокортизон, синтомицин, күкірт, сынап тотығынын жақпамайларының, витаминдер, ферменттер өндірісінде кең қолданылады. Твиндер жақсы эмульгаторлар болғандықтан оларды кез келген рН мәндерінде және электролиттердің жоғары концентрацияларында эмульсиялардың, суспензиялардың тұрақтандырғыштары ретінде қолданады. Жоғары май қышқылдарының оксиэтильденген туындылары солюбизаторлар және эмульгаторлар ретінде фармацияда қолданылады.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полиэтиленоксидтердің жалпы сипаттамасы, түрлері, алу әдістері, олардын физика химиялық қасиеттері, токсикологиялық қасиеттері, фармацияда қолданылуы.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Полиметиленоксидті алу үшін қандай мономерлер қолданылады?

2. Полиметиленоксид өндірісінің негізгі стадияларын сипаттаныздар

3. Полиэтилен- полипропиленоксидтер өнеркәсіптік өндірісін сипаттаныздар

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. Е.Е.Ергожин, М.Қ. Құрманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар. Алматы, 2008. 328 б.

3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. – М.: Медицина, 1985. С. 90-109.

Дәріс 21-23 – Полиэтилен технологиясы

Дәріс жоспары:

1. Жоғары қысымды полиэтилен. Технологиясы, қасиеттері

2. Шыны тәріздес полимерлердің деформациялану қасиеттері

Полиолефиндерге алифатты қанықпаған көмірсутектерін және олардың туындыларын полимерлеу арқылы алынған полимерлер жатады. Фармацияда қолданылатын полиолефиндер: төмен қысымды полиэтилен, жоғары қысымды полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен. Полиолефиндер суға, этанолға, ұшқыш емес қатты қаттардың ерітінділеріне тұрақты. Аязға тұрақтылығы -5⁰С тан -80⁰С дейін, жылуға тұрақтылық +60⁰С дейін. Полиолефиндерден жасалған бұйымдар өте жеңіл, биокоррозияға, ескіруге тұрақты. Олардың тұрақтылығы, сорбциялық және миграциялық қабілеттері фармацевтикалық талаптарға жауап береді.

Полиэтиленді 100—350 МПа қысым 190 - 300 °С оттегі немесе тотықтар қатысында этиленің полимерленуімен алады. Этилен полимерленуі радикалды механизм бойынша жүреді.

Жоғары қысымды полиэтилен алу әдістерінде екікаскадты сығу әдісі кең таралған (1 сурет).

1 сурет. Жоғары қысымда этилен полимерленуінің сызбанұсқасы: 1 – этилен қоймасы, 2,4 – араластырғыш, 3- бірінші каскад компрессоры, 5 – екінші каскад компрессоры, 6 – түтікше реактор, 7 – жоғары қысымды бөлгіш, 8 – төмен қысымды бөлгіш, 9 – экструдер-гранулятор, 10 – циклон, 11 – бункер, 12 – дозатор, 13 – таразы, 14 – қап тігетін машина

Синтез барысында сызықты қаныққан полимер түзіледі -(-СН₂-СН₂-)-, соңғы топтарда қос байланыстар (-СН=СН₂) немесе метил топтары -(-СН₂-СН₃) болуы мүмкін. Ж.қ. ПЭ судын әсеріне өте тұрақты, қышқылдар және сілтілер, сонымен қатар органикалық еріткіштерге салыстырмалы тұрақты, тотықтырғыштар әсеріне тұрақсыз. Ж.қ. ПЭ тірі жасушалардың өсуіне кедергі болмайды жәнеде жасушаларға минималды уытты әсерін тигізетін пластмассаларға жатады. Ж.қ. ПЭ қаныққан полимер болғандықтан атмосфералық ескіруге салыстырмалы тұрақты. Бөлме температурасында жарықсыз ПЭ бастапқы физикалық қасеттерін және механикалық беріктігін оң және одан да көп жылдар бойы сақтайды. Ж.қ. ПЭ жасалған қабықшалар ұнтақтәрізді дәрілік заттарды фасовкалау үшін кең қолданылады. ПЭ флакондар ұнтақтәрізді және сұйық дәрілік заттарды ұзақ уақыт бойы сақтау үшін қолданылады.

Этиленнің төмен қысымда полимерленуі Циглер — Натта қатысында жүреді. Бұл катализаторлар алюминийалкилдер немесе алюминийалкилгалогенидтердің (үшэтилалюминий немесе диэтилалюминийхлориді) үш - немесе төртхлорлы титанмен әрекеттесу өнімдері болып табылады. Практикада жиірек төртхлорлы титан— диэтилалюминийхлориді жүйесін қолданады.

Төмен қысымда этиленнің полимерленуі анионно-координациялық механизм бойынша жүреді. Төртхлорлы және диэтилалюминийхлоридінің қатынасы 1:1 ден до 2:1 дейін өзгереді. Төртхлорлы титанның мөлшері жоғарлаған сайын полимерлену жылдамдығы өседі, полимер шығымы жоғарлайды, бірақ оның молекулалық массасы төмендейді.

Төмен қысымда этиленнің үздіксіз полимерлену процессін схема бойынша (2 сурет) жүргізеді.

2 сурет. Төмен қысымда этилен полимерленуінің технологиялық схемасы: 1 – араластырғыш, 2-сұйылту аппараты, 3-аралық сыйымдылық (емкость), 4-полимеризатор, 5-скруббер, 6,8,10 – центрифугалар, 7-ыдырату аппараты, 9-шаю аппараты, 11-кептіргіш, 12-экструдер-гранулятор

Т.қ. ПЭ химиялық және молекулаүстілік құрылымы ж.қ. ПЭ ұқсас. Бүйір функционалды топтарының аз мөлшерімен, жоғары кристалдану дәрежесімен және жоғары тығыздықпен ерекшеленеді. Т.қ. ПЭ механикалық беріктіктін көрсеткіштері жоғарырақ.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: төмен және жоғары қысымды полиэтиленнің қасиеттері, алу жолдары, технологиясы, фармацияда қолданылуы

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Синтетикалық полиэтиленнің негізгі түрлерін атаңыз

2. Жоғары қысымды полиэтиленнің артықшылығы?

3. Полиэтилен қайда қолданылады? Полиэтиленнің қасиеттері қандай?

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18

2. Е.Е.Ергожин, М.Қ. Құрманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар. Алматы, 2008. 298-299 б.

3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. – М.: Медицина, 1985. С. 149-185.

Дәріс 24-26 – Полипропилен мен полиизобутиленнің өңдірісі

Дәріс жоспары:

1. Полипропилен өңдірісі

2. Полиизобутиленнің өңдірісі

Полипропилен — пропилен полимерленуінің өнімі

Пропилен СН₂—СН = СН₂ қайнау температурасы 47,7 ⁰С газ тәрізді зат. Ол мұнай өнімдерінің крекингісінде көп мөлшерде алынады, сондықтан арзан және қолайлы шикізаті болып табылады.

Пропилен полимерленуі металорганикалық Циглер — Натта катализаторлар, мысалы диэтилалюминийхлориді үшхлорлы титан қоспасы қатысында жүреді. Катализатор компоненттерінің қатынасы оның активтілігі мен стереоспецификалығын — полипропиленде стереоретті изотактикалық полимердің мөлшерін анықтайды. Диэтилалюминийхлорид : треххлористый титан = 3:1 (масса бойынша) қатысында катализатор максималды стереоспецификасын көрсетеді және құрамында изотактикалық полимердің мөлшері 85— 95% полипропиленді алуға мүмкіндік береді. Мұндай полипропиленнің балқу температурасы жоғары 85— 95% және ол жақсы физика механикалық қасиеттерге ие.

Полипропилен өндіру процесі 70—80 °С, еріткіш (бензин) ортасында және 1 МПа қысымда жүреді. Келесі негізгі операциялардан тұрады: 1. Катализатор комплексін дайындау, 2. Пропиленді полимерлеу, 3. Бос мономерді бөліп алу, 4. Катализатор қалдықтарының ыдырауы, 5. Полимерді шаю, сығу және түйіршіктеу (1 сурет).