Классификация высокомолекулярных соединений

По источникам получения ВМС бывают природными (белки, полисахариды) и синтетическими (метилцеллюлоза и ее производные, поливиниловый спирт). По способности к растворению выделяют ограниченно и неограниченно набухающие ВМС. Наконец, ВМС классифицируют по применению: лекарственные вещества (пепсин, трипсин, панкреатин) и вспомогательные вещества для приготовления различных лекарственных форм (стабилизаторы суспензий, основы для мазей,пленкообразователи и др.). В аптечной практике из природных ВМС чаще всего готовят микстуры с такими соединениями, как пепсин, растворимые экстракты, слизь крахмала. Природные ВМС являются белками. Одним из представителей этой группы веществ является протеолитический фермент желудочного сока — пепсин, получаемый из слизистой оболочки желудка свиньи.

Пепсин — это 1-компонентный протеолитический фермент желудочного сока. Пепсин является альбумином, имеет глобулярные молекулы, хорошо растворим в воде, его особенностью является тот факт, что он разрушается (свертывается) при нагревании, осаждается спиртом, солями тяжелых металлов, дубильными веществами. Концентрированные кислоты и щелочи мгновенно разрушают пепсин. Свет инактивирует фермент. Свою активность пепсин проявляет только в слабокислой среде, особенно в соляно-кислой среде. Поэтому приготавливать растворы пепсина необходимо с учетом всех этих особенностей. Протеолитическое действие пепсина активируется хлористо-водородной кислотой в концентрации от 0,1 до 0,5 %.

При растворении пепсина в хлористо-водородной кислоте с концентрацией хлористого водорода более 0,5 % фермент подвергается гидролизу с образованием продуктов, не оказывающих ферментативного действия. В медицинской практике применяются 2— 4%-ные растворы пепсина в сочетании с соляной кислотой.

Пример

Rp.: Pepsini 3,0

Solutions Acidi hydrochloridi 2 % — 200 ml

M. D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день во время еды.

В технологии растворов пепсина используют разведение кислоты хлороводородной 1 : 10 во избежание ее передозировки и отравления. Так как пепсин легко инактивируется в сильнокислой среде, то сначала готовят раствор кислоты (в подставке смешивают 160 мл воды дистиллированной и 40 мл концентрата кислоты хлороводородной 1 : 10), а затем растворяют пепсин.

При необходимости процеживают раствор пепсина через рыхлый ватный тампон во флакон из оранжевого стекла. Бумагу для этих целей не используют, так как в кислой среде белок, представляющий собой амфотерное соединение, приобретает положительный заряд, а бумага, гидролизуясь, заряжается отрицательно, вследствие чего возможно явление адсорбции. Флакон оформляют этикеткой “Хранить в прохладном месте”.

Следует помнить, что пепсин несовместим с солями тяжелых металлов, дубильными веществами, крепкими спиртами, вызывающими осаждение белка. Растворы пепсина необходимо хранить в прохладном и защищенном от света месте.

Панкреатин представляет собой высушенный экстракт поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота. Применяется он в виде порошка или таблеток внутрь при расстройствах пищеварения, связанных с недостаточностью секреции поджелудочной железы. Панкреатин легкорастворим в щелочных растворах. Как правило, в качестве растворителя используют раствор, состоящий из 46,9 г кислоты борной, 20 мл 1%-ного раствора едкого натра и до 2 л воды.

Желатин является смесью белковых веществ животного происхождения, продуктом частичного гидролиза коллагена, содержащегося в соединительных тканях кожи, хрящах, сухожилиях и костях животных. Изначально желатин имеет вид бесцветных или желтоватых просвечивающих гибких листочков или кусочков. При измельчении порошок желатина приобретает белый или желтоватый цвет. Препарат набухает в холодной воде, растворяется в горячей воде с образованием прозрачного раствора. При повышении температуры сшивающие связи в узлах молекулярной сетки желатинового студня разрываются, упругий желатиновый студень плавится и превращается в раствор. Теплый желатиновый раствор в любых пропорциях смешивается с водой и глицерином. При понижении температуры желатиновые растворы постепенно теряют текучесть и застудневают (при концентрации не ниже 0,7—0,9 %). Плавление и застудневание желатинового раствора можно повторять неограниченное число раз. Раствор желатина как кровоостанавливающее средство применяют внутрь, для инъекций, а также в качестве основы для мазей и суппозиториев.

Пример

Rp.: Solutionis Gelatinae 4 % — 50 ml

D. S. По 2 ст. л. каждые 2 ч.

Для приготовления такого раствора 2,0 г желатина заливают 4—10-кратным количеством воды и оставляют на 30—40 мин. После этого добавляют остальную воду и помещают на водяную баню с температурой 60—70 °С до полного растворения. Готовый теплый раствор процеживают через рыхлый ватный тампон или двойной слой марли во флакон для отпуска.

Крахмал по своей химической природе представляет собой смесь двух полисахаридов — амилозы и амилопектина. Амилоза растворима в горячей воде и образует прозрачный раствор. Амилопектин, содержание которого в крахмале составляет 10—20 %, в горячей воде сильно набухает и образует вязкий нестойкий студень (крахмальный клейстер). Официнальными являются следующие сорта крахмала — пшеничный, кукурузный, рисовый и картофельный. Переход крахмала в раствор может происходить только при нагревании. Для предупреждения образования не распределяющихся в воде комков крахмал вначале смешивают с холодной водой, после чего добавляют кипяток. Добавление к крахмалу больших количеств электролитов может привести к его высаливанию. При этом происходит помутнение раствора и изменение его вязкости. Для предотвращения высаливания электролиты следует добавлять к раствору полимера в виде водных растворов. Для внутреннего употребления и для клизм готовят 2%-ный раствор крахмала по массе следующего состава: 1 часть крахмала, 4 части воды дистиллированной холодной, 45 частей воды дистиллированной горячей. Для приготовления препарата в специальной чашке кипятят 45 мл воды, затем в нее при тщательном перемешивании вливают взвесь 1,0 г крахмала в 4 мл холодной воды. При необходимости массу раствора доводят до 50,0 г. Крахмальная слизь при хранении быстро выпадает в осадок и легко обсеменяется микрофлорой, поэтому флакон оформляют предупредительными этикетками “Хранить в прохладном месте” и “Перед употреблением взбалтывать”.

К природным ВМС относятся растительные экстракты, содержащие пектиновые вещества, сахара, крахмал, слизи и другие ВМС. Это сгущенные вытяжки из растительных материалов. Они могут быть густыми и сухими. Водные растворы большинства экстрактов, особенно в летнее время, легко поражаются микроорганизмами (главным образом плесневыми и дрожжевыми грибами). Растворы экстрактов, консервированные спиртом и другими антисептиками, с течением времени мутнеют и выделяют значительный осадок. Приготовление растворов экстрактов целесообразно проводить в ступке, постепенно добавляя к экстракту воду и непрерывно перемешивая пестиком. Если в рецепте нет точного указания о форме экстракта, следует использовать густой экстракт. Необходимо помнить, что сухой экстракт красавки применяется в двойном количестве.

Пример

Rp.: Ammonii chloridi

Natrii hydrocarbonatis aa 2,0

Extracti Glycyrrhizae 5,0

Aquae destillatae 180,0

M. D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.

Для приготовления раствора по данной прописи густой экстракт солодки взвешивают на небольшом кружке из пергамента или целлофана и вместе с ним помещают в ступку. Воду в количестве около 50 мл отмеривают в подставку и понемногу при помешивании прибавляют к экстракту. Полученный раствор процеживают сквозь ватный тампон во флакон для отпуска. Ступку и пергаментный или целлофановый кружок двукратно споласкивают той же водой, которую затем сливают через ватный фильтр в тару с раствором экстракта. В остатке воды растворяют соли и также процеживают во флакон. В заключение небольшим количеством полученной микстуры ополаскивают подставку, жидкость через тот же фильтр возвращают в отпускной флакон.

Пример

Rp.: Aethylmorphini hydrochloridi 0,2

Solutionis Calcii chloridi 10 % — 200 ml

Extr. Belladonnae spissi 0,15

M. D. S. По 1 ст. л. 3 раза в день.

Двойное количество экстракта красавки растирают в ступке с водой до полного растворения и примешивают к заранее приготовленной солевой части микстуры, многократно обмывая ступку. При использовании в этом случае раствора экстракта красавки 1 : 2 (Extractae Belladonnae solutium) его добавляют к раствору солей в двойном количестве по сравнению с прописанным.

Камеди представляют собой гидрофильные растительные вещества, образующиеся при ранениях или инфекционных поражениях некоторых растений. Они, как правило, хорошо растворяются в воде с образованием вязких и клейких субстанций, обладающих высокой эмульгирующей способностью. Камеди нерастворимы в спирте. Камеди — это сложные химические соединения. Их мономерными структурными единицами являются гексозы, метилпентозы и уроновые кислоты. Слизь камеди аравийской (Mucilago Gummi arabici) — водный раствор камеди аравийской концентрации 1 : 2. Для его приготовления куски камеди взвешивают, быстро ополаскивают и помещают в марлевый мешочек, который подвешивают в сосуде с водой. К концу вторых суток происходит растворение камеди с образованием на дне сосуда слоя концентрированного клейкого раствора. Последний перемешивают и при необходимости процеживают через холст. Раствор аравийской камеди прозрачен, без запаха, имеет желтоватую окраску, дает слабокислую реакцию. При комнатной температуре легко обсеменяется дрожжевыми и плесневыми грибами и бактериями. Стерилизованная слизь хорошо сохраняется в герметичной упаковке. ВМС природного происхождения отличаются непостоянством состава, легко подвергаются микробной порче, способны вызвать гидролиз некоторых лекарственных веществ. Для стабилизации лекарственных препаратов широко применяются ВМС, обладающие высокой эмульгирующей способностью.

Метилцеллюлоза (МЦ), натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Na-КМЦ) образуют водные растворы различной вязкости, обладающие высокой стабилизирующей способностью. МЦ повышает вязкость, понижает поверхностное натяжение, используется как пленкообразователь для покрытия таблеток, а также как пролонгатор действия лекарственных веществ в глазных каплях. МЦ применяется в виде 3—6%-ных водных растворов, используется в основном в качестве эмульгатора, стабилизатора мазей и линиментов. Растворение метилцеллюлозы протекает быстрее и легче, если ее предварительно обработать горячей водой (с температурой 80 °С), взятой в половинном количестве от объема приготовляемого раствора. После этого жидкость отставляют на некоторое время, а затем добавляют холодную воду, перемешивают до получения однородной массы.

Натрий-КМЦ представляет собой натриевую соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты. Внешне это сероватый порошок без запаха и вкуса, набухающий, а затем растворяющийся в холодной и горячей воде. Применяется в качестве эмульгатора и стабилизатора эмульсий и мазей, а также как связывающее и разрыхляющее вещество в производстве таблеток.

Поливиниловый спирт (ПВС) — продукт гидролиза поливинилацетата щелочью или кислотой в спиртовом растворе. Используют как пролонгатор, стабилизатор и пленкообразователь.

Поливинилпирролидон (ПВП) получается путем полимеризации винилпирролидона. Препарат растворим в воде, хлороформе, дихлорэтане, циклогексане и др. Ограниченно набухает, применяется как пролонгатор, солюбилизатор и стабилизатор.

Полиэтиленоксиды (ПЭО) — продукты полимеризации окиси этилена (этиленгликоля) в присутствии воды и едкого калия. В зависимости от степени полимеризации ПЭО могут быть жидкими, вязкими или воскоподобными веществами. Применяются в качестве растворителей, компонентов мазевых и суппозиторных основ. К синтетическим ВМС относятся довольно широко применяемые в аптечной технологии производные шестиатомного спирта сорбита и высших жирных кислот (спены).

Спены — липофильные соединения, хорошо растворимые в спирте и маслах, нерастворимые в холодной и горячей воде. Образуют эмульсию типа “вода — масло”.

Твины представляют собой полиоксильные производные спенов. Они хорошо растворимы в воде и применяются для стабилизации масляно-водяных эмульсий.