Химия и химические технологии

4. Химико-фармацевтическое производство

Поліщук Т.С., Ткачук І.О., Скрипник Ю.В., Деркач І.С.

Медичний інститут Української асоціації народної медицини

Порівняльна оцінка згущуючої спроможності гелеутворювачів.

В останні роки в фармацевтичній технології все більшої популярності набувають синтетичні високомолекулярні сполуки [1].

У частині експериментального добору структуроутворювачів для гелевих форм були використані гелеутворювачі різного походження (синтетичного, напівсинтетичного, природного).

Відомо, що досить поширеними в якості гелеутворювачів є похідні акрилової кислоті, зокрема карбопол.

Карбопол – аморфний білий дрібнодисперсний порошок, який виявляє кислотні властивості. Це пов’язано з наявністю в початковому продукті 56-68% кінцевих карбоксильних груп. Карбопол є гідрофільним обмежено набухаючим рідкозшитим співполімером акрилової кислоти і поліфункціональних зшиваючих агентів, який забезпечує дуже ефективне підвищення в’язкості з широким діапазоном реологічних характеристик в широкому інтервалі рН (від 3,0 до 10,0) [2]. Молекулярна структура карбополу зображена на рис.

Рис. Структурна будова карбополу

Об’ємна густина приблизно 0,176 г/см³; питома вага 1,46 г/см³ ; вміст вологи при постачанні споживачу не більше 2,0 %. Рівноважне утримання вологи 8 - 10 % (при відносній вологості 50 %). рН 0,5 % водної дисперсії 2,5 – 3 %. Еквівалентна вага 7,6; середній вміст золи 0,009 %. Температура переходу в склоподібний стан 100 – 105ºС. Карбопол широко використовується безпосередньо в приготуванні гелів. Карбополи є добрими загущувачами різних полярних середовищ - води, спиртів, гліколів і не мають рівних за загущуючою спроможністю. Концентрація карбополу в основах може коливатися від 0,05 до 5% [2].

Натрію карбоксиметилцелюлоза – білий або злегка жовтуватий порошкоподібний або волокнистий матеріал без запаху з насипною масою 400-8—кг/м³, густиною 1,59 г/см³. Показник заломлення її становить 1,515, ступінь заміщення гідроксильних груп 0,41,2 (в розрахунку на одну елементарну ланку), ступінь полімеризації 200-1500, водопоглинання при 25^оС і 50% відносній вологості 38%. Температура розм’якшення натрію карбоксиметилцелюлози 170^оС, при більш високій температурі вона розкладається. Розчинна в холодній і гарячій воді, 50% водному розчині етанолу. Утворює високо в’язкі прозорі водні розчини [3].

Гуарова смола – натуральний водний полісахарид галактоманан. Утворює в’язкі розчини при концентрації біля 1% і зберігає в’язкість в широкому діапазоні рН, однак при рН менше 4,5 в’язкість значно зменшується (оптимальне рН біля 7). Допустимий вміст електролітів - не більше 10%.

Нами був проведений моніторинг перспективних згущувачів різної природи і проведена порівняльна оцінка їх здатності.

Об'єктами дослідження служили полімери природного походження - гуарова смола (Guar Gum), напівсинтетичного – натрію карбоксиметилцелюлоза, синтетичного - співполімер акрилової кислоти - карбопол (Cаrbomer).

З метою оцінки згущуючої спроможності полімерів проводили реологічні дослідження приготовлених із них гідрогелів різної концентрації.

Гелі були приготовані шляхом диспергування відповідного згущувача в воді очищеній при кімнатній температурі.

Гуарову смолу додавали до води при високошвидкісному перемішуванн, а для карбополу, а також для натрію карбоксиметилцелюлози було достатньо перемішування на магнітній мішалці.

Процес диспергування усіх вище перерахованих гелеутворювачів відбувався протягом однієї години.

Значення рН водних гелів на основі натрію карбоксиметилцелюлози і гуарової смоли було в області 6,0-6,5.

При диспергуванні у воді порошку карбополу був отриманий розчин з низькою в'язкістю і кислою реакцією - рН від 2,8 до 3,2 в залежності від концентрації.

Необхідно відзначити, що нейтралізовані водний гель на основі вивченого карбомерного згущувача був прозорими.

У той же час гелі на основі натрію карбоксиметилцелюлози і гуарової кислоти були мутними. Дана властивість є важливою споживчою характеристикою.

Характеристикою згущуючої спроможності полімерів служила структурна в'язкість водних гелів [4].

Одержували реологічні криві залежності швидкості деформації (Dr) від напруги зрушення (t_r), аналіз яких свідчив про однотипність плину гідрогелів полімерів, а також показав, що за згущуючою спроможністю карбопол значно перевищує інші досліджувані полімери, які використовуються з аналогічними цілями.

Ткачук І.О.

Поліщук Т.С.

Скрипник Ю.В.

Деркач І.С.

Використана література

1. Медицинская косметика. Руководство / Под ред. П. Михайлова; Пер. с болг. – М.: Медицина, 1985 - 208 с.

2. Полимеры в фармации. / Под ред. А.И. Тенцовой, М.Т. Алюшина. - М., Медицина, 1985. - 256 с.

3. Зимон А.Д., Лещенко А.Д. Коллоидная химия.– М.: Химия, 1995.– 326с.

4. Хойерова Я., Стерн П. Применение простых реологических исследований для сравнения текучести косметических загустителей // SÖFW (русская версия). –2001. - № 2.- С.45-50.