УМКД

Дәрілік заттар

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СемЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 деңгейілі СМЖ құжаты
ПОӘК

ПОӘК 042-18-10.1.64/03- 2014
ПОӘК
<<Дәрілік полимерлер технологиясы>>
пәнінің оқу-әдістемелік материалдары
11.09 2014ж.
№ 1 басылым

ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
<<ДӘРІЛІК ПОЛИМЕРЛЕР ТЕХНОЛОГИЯСЫ>>

5В072100 - <<Органикалық заттардың химиялық технологиясы>>
мамандығы үшін

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

Семей
2014
Мазмұны
1
Глоссарий
2
Дәріс оқулар
3
Зертханалық сабақтар
4
Студенттің өзіндік жұмысы

Глоссарий

* АА - акриламид
* АДЭ - диэтиламинометилэтоксилан
* АК - акрил қышқылы
* АЦ - ацетилцеллюлоза
* АФЦ - ацетилфталилцеллюлоза
* ББК - бромбутилкаучук
* БК - бутилкаучук
* ВА - винилацетат
* ВП - винилпирролидон
* ВРАЦ - водорастворимая ацетилцеллюлоза
* ВС -- виниловый спирт
* ДАП - 2,2-ди-(4-окси-3-аллилфенил)-пропан
* ДМДХС - диметилдихлорсилан
* ДМФА - диметилформамид
* ДОФП - дифенилолпропан
* ДОФЦГ - ди(н-оксифенил)циклогексан
* ДХМФК - метилфосфон қышқылының дихлорангидриді
* КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза
* МАҚ - метакрил қышқылы
* МЦ - метилцеллюлоза
* Натрий-КМЦ - натрий карбоксиметилцеллюлоза
* НК - табиғи каучук
* ОПМЦ - оксипропилметилцеллюлоза
* ПАА - полиакриламид
* ПАК - полиакрил қышқылы
* ПВА - поливинилацетат
* ПВБ - поливинилбутираль
* ПВДХ - поливинилиденхлорид
* ПВП - поливинилпирролидон
* ПВС - поливинил спирті
* ПВХ - поливинилхлорид
* ПК - поликарбонат
* ПМАК - полиметакрил қышқылы
* ПП - полипропилен
* ПЭ - полиэтилен
* ПЭО - полиэтиленоксид
* ТПНФФ - три-п-нонилфенилфосфит
* ХБК - хлорбутилкаучук
* ЭЦ - этилцеллюлоза

Микромодуль 1 - Дәрілік полимерлердің түрлері және олардың маңызы

Дәріс 1, 2 - Фармацевтикалық технологиядағы ЖМҚ
Дәріс жоспары:
* ЖМҚ. Жіктелуі, құрылысы және қасиеттері.
* ЖМҚ ерітінділерінің қасиеттері.
* ЖМҚ ерітінділерінің тұрақсыздануы.
* ЖМҚ фармацияда қолданылуы.
Жоғары молекулалық қосылыстар атауы төмен молекулалық заттардан айрықшаланатын, молекулалық массасы сирек түрде бірнеше жүзге жететін, молекулалық массасы үлкен заттардан шыққан. Қазіргі уақытта молекулалық массасы 5000 - нан асатын және бірнеше миллионға жететін заттарды ЖМҚ- ға жатқызады.
Полимердің бірнеше классификациясы бар. Шығу тегіне байланысты полимерлер табиғи, синтетикалық және жасанды болып бөлінеді. Табиғи полимерлер табиғатта дайын түрде кездеседі. Табиғи полимерлерге полисахаридтер, белоктар, нуклеин қышқылдары, каучук, пектиндер, аминқышқылдар жатады. Жасанды полимерлерді химиялық өндеу арқылы алады. Оларға целлюлозаның ксантогенаті, нитраті, ацетаті жатады. Синтетикалық полимерлерді, төмен молекулалық заттарды мономерлерді синтездеу арқылы алады.
Макромолекула тізбектерінің құрылымына байланысты полимерлер үш топқа бөленеді: сызықты, тармақталған, торланған.
Асимметрия дәрежесі өте жоғары ұзын тізбекті макромолекулалар сызықты полимерлер деп аталады. Негізгі тізбектен жан жағына таралған тармақтары бар макромолекулалар тармақталған полимерлер деп аталады. Ұзын тізбекті макромолекулалар бір бірімен көлденен байланыстарымен қосылса, торланған немесе кеңістік полимерлер түзіледі.
Полимерлердің спецификалық қасиеттері екі ерекшелікке негізделген: 1) байланыстың екі түрінін болуына - химиялық және молекулааралық; 2) буындардың ішкі айналуына байланысты тізбектердің иілгіштігі.
ЖМҚ ерітінділері гомогенді, термодинамикалық тепе тендікті және агрегативті тұрақты жүйелер болып табылады. Бұл шынайы ерітінділер. Бірақ ЖМҚ ерітінділері ТМҚ ерітіділерінен ерекшеленеді: диффузияның төмен жылдамдығы, төмен осмостық қысым, жоғары тұтқырлық. Ерекше қасиеттерге ие: жарық шашырату, тиксотропия
Тиксотропия - изотермиялық жағдайда механикалық әсерден кейін өз құрылымын өздігінен қалыпына келтіру қабілеті. ЖМҚ еруі өздігінен жүреді, бірақ ерудін алдында ісінеді. Ісіну шексіз және шекті болып бөлінеді. Шексіз ісіну кезінде полимер келтірілген төрт сатыдан өтіп, толық ериді, яғни аяғында бір фазалы гомогенді ерітінді түзіледі. Шексіз ісіну сызықтық және тармақталған полимерге тән. Шекті ісінгенде полимер ерітіндіге толық өте алмайды, ісіну процесі екінші не үшінші сатыда тоқтап қалады.
Ісіну процесі көптеген көрсеткіштерімен - ісіну дәрежесімен, ісіну жылдамдығымен, ісіну қысымымен және т.б. сипатталады.
Ісіну дәрежесі (α) полимердің ісінген кездегі массасының немесе көлемінің өсуі арқылы сипатталады:
αm=mi-m0m0∙100%; αk=Vi-V0V0∙100% (1)
Мұндағы mi, mо - стандартты полимер үлгісінің ісінгеннен кейінгі және бастапқы массасы, Vi, V0 - стандартты полимер үлгісінің ісінгеннен кейінгі және бастапқы көлемі.
ЖМҚ ерітінділерінің тұрақсыздығы тұнбаға түсуіне, коацервацияға және сілікпе түзілуіне әкеледі.
Электролиттер және еріткіштер емес әсерінен жүретін ЖМҚ ерітіндіден бөліну процесі тұндіру процесі деп аталады. ЖМҚ ерітіндісін бұзу үшін электролиттін жоғары концентрациясы қажет. ЖМҚ тұндыру процесінің негізінде дегидратация процесі жатады. Полимерді тез арада тұндыратын электролит концентрациясын ЖМҚ тұндыру шегі деп атайды. ЖМҚ тұндырудың маңызы зор. Оны ақуыздарды, полисахаридтерді және басқа заттарды фракционирлеу үшін қолданады.
Фармацевтикалық технологияда тұндыруды ферменттік препараттар өндірісінде белоктардан қоспаларды немесе қажетті белокты бөліп алу үшін қолданады.
Коацервация. ЖМҚ ерітінділері тұрақсызданғанда коацерват - полимермен байытылған сұйық фазаның түзілуі мүмкін. Бұл белоктарға тән. Жүйе екі фазаға бөлінеді, біреуі еріткіштегі ЖМҚ ерітіндісі, ал екіншісі ЖМҚдағы ерітікіш ерітіндісі. Коацерват бастапқы ерітіндіде тамшы түрінде болуы немесе бірынғай қабат түзуі мүмкін. Коацервация процесіне төмен температура, ортаның рН өзгеруі, төменмолекулалық электролиттер әсерін тигізеді. Коацервацияны дәрілерді микрокапсулдауда қолданады.
Застудневание. ЖМҚ шекті ісіну немесе ЖМҚ ерітіндісінен еріткіштін жартылай булану нәтижесінде студеньдер түзіледі. Сонымен студеньді полимердің концентрлі ерітіндісі немесе шекті ісінген полимер ретінде қарастыруға болады. Студни - бұл гомогенді жүйелер. Ескіру кезінде синерезис (полимерлі тордың біртіндеп қысылуы және сұйық фазаның бөлінуі) кеселінен студеньдердің гомогендігі бұзылады.
Синерезиз студеньннін көлемінің кішіреюуімен және тордың кеністік құрылымының тығыздалуымен жүреді. Синерезис - қан ұыйлған кезде сыворотканың бөлінуі.
Студеньтүзілу құбылысы дәрілік препараттар - жақпа майлар және супозиториялар, дәрілік заттар депосы, сорбенттер, мембраналар алу үшін кең қолданылады. Студеньдарды гельөткізгіш хроматография процесінде қосынды препараттарды бөлу кезінде, сонымен қатар тұзссыздырылған препараттар, сондайақ тұзсыздандырылған суды алуда қолданады.

ЖМҚ фармацияда қолдануы
ЖМҚ

Буып тиеу материалдары
Қосымша заттар
Дәрілік заттар

Пепсин
Панкреатин
Трипсин
Стрептодеказа и др.

* Суспензиялар мен эмульсиялардың тұрақтандырғыштары (желатоза, целлюлоза туындылары және т.б.)
* Солюбилизаторлар.
* Таблеткалар өндірісіндегі қосымша заттар (целлюлоза туындылары, крахмал, ПЭО, желатин, пектин және т.б.).
* Медициналық капсулалардың қабықшалары (желатин).
* Жақпа майлардың және суппозиториялардың негіздері (ПВС, ПЭО, ПВП, целлюлоза туындылары, коллаген, силикондар және т.б.).
* Пролонгаторлар (ПВС, ПВП, Na - КМЦ, МЦ және т.б.)
Флакондар, тығыздар, қабықша упаковкалар (полиэтилен, полистирол, поликарбонат)

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: ЖМҚ, жіктелуі, құрылысы және қасиеттері, ЖМҚ ерітінділерінің қасиеттері, ЖМҚ ерітінділерінің тұрақсыздануы, ЖМҚ фармацияда қолданылуы
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Медициналық ЖМҚ қасиеттері қандай?
* ЖМҚ ертінділерінің қасиеттері қандай?
* ЖМҚ фармацияда қолданылуы неге негізделген?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010. С.4-18
2. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. - М.: Химия, 1986. С. 5-11.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 7-10.

Дәріс 3, 4 - Полимерлердің медицинадағы рөлі
Дәріс жоспары:
* Медициналық полимерлердің классификациясы
* Полимерлердің медицинада ролі
Полимерлерге тән бағалы қасиеттердің арқасында жоғары молекулалы қосылыстардың медициналық мүмкіндіктері ұшаң-теңіз, қолданылу ауқымы да осыған сәйкес өте кең. Полимерлердің мұндай биологиялық құндылығының басты себебі - - - - - олардың табиғаты бойынша тірі организмдердің аса маңызды құрылымдық бірліктері - ақуыздар, көмірсулар, сондай-ақ, тіршілік үшін өте қажетті биологиялық заттар - ферменттер, нуклеин қышқылдары, гормондардың біразы, т.б. қосылыстармен ұқсастығында. Себебі олар да жоғары молекулалық қосылыстарға жатады.
Көп жылғы тәжірибелер мен зерттеулер нәтижелерін талдай келе және полимерлерге деген практикалық медицинаның сұранысын ескере отырып И.М.Рабинович келесі жіктемені ұсынды:
І топ. Ағзаға енгізуге арналған полимерлік материалдар.
:: <<ішкі протездер>>, пломбылар, жасанды мүшелер;
:: желімдер;
:: тігіс және таңғыш материалдар;
:: плазма- қан алмастырғыштар, дезинтоксикаторлар, интерфероногендер, антидоттар;
:: полимерлердің негізінде дайындалған дәрілік препараттар;
:: дәрілік формалар, үлдірлер, капсулалар, микрокапсулалар, қосалқы заттар, т.с.с. технологиясында қолданылатын полимерлер.
ІІ топ. Ағзамен және оған енгізілетін заттармен түйісетін полимерлік материалдар:
:: дәрілік заттарды, қан және плазма алмастырғыштарды орауға және сақтауға арналған материалдар мен ыдыстар;
:: стоматологияда қолданылатын полимерлер;
:: хирургиялық құралдар, шприцтер;
:: медициналық аппараттар мен приборлардың тетіктері, оның ішінде жартылай өткізгіш мембраналар;
ІІІ топ. Ағзаға енгізілмейтін және ағзаға енетін заттармен түйіспейтін полимерлік материалдар.
:: анатомия мен гистологияда қолданылатын полимерлер;
:: аурулардың күтіміне байланысты бұйымдар;
:: лабараториялық ыдыс, штативтер, т.б;
:: операция бөлмелері, ауруханалар жабдықтары;
:: көзілдірік оправалары мен линзалар;
:: протездік-ортопедиялық бұйымдар;
:: ауруханалық киім, төсек-орын керек-жарақтары;
Қолданылу саласына қарай бұл полимерлерге түрлі талаптар қойылады: материал ағза үшін мүлде зиянсыз, канцерогендік немесе аллергендік қасиеттер көрсетпеуі, биоүйлесімділік, уақыт өткен сайын өзгеріске ұшырамауы, денатурация тудырмауы, жеңіл өңделуі, бактерицидтік қасиеті болуы тиіс.
Полимерлердің ағзаға улы әсер етуіне шешуші ықпал ететін факторлар олардың молекулалық массасы, молекулалық-массалық таралуы, композициялық, құрылымдық әртектілігі, тіпті полимер бөлшектерінің формасы. Біраз зерттеушілер полимердердің канцерогендік әсерлерінің себебі оның табиғатына емес, формасына, полимер бетінің морфологиясы мен құрылыс ерекшеліктеріне тікелей байланысты екенін анықтады. Мысалы, ұнтақ түрінде енгізілген полимер егеуқұйрықтардың 0,9 %-нда қатерлі ісік тудырса, тақташа имплантантта ол көрсеткіш 27 %-ға жеткен. Саңылаулы тақташаларды қолданғанда 11 % ісік байқалса, тақташа көлемі ұлғаюы ісіктің жиілігін арттырады екен.
Биоүйлесімділікке келетін болсақ, оның маңызды құрамдастары- полимердің ағзаға зиянсыз әсері, қанға зиянсыздығы, полимерлердің ыдырау өнімдерінің ағзаға зиянсыздығы.
Полимерлердің медицинада қолданылуы сан алуан екені белгілі. Негізінен олар тасымалдаушы рөлін атқарады. Ағзаға енгізу үрдісі қолайлы және тиісті терапиялық әсерді қамтамасыз етуі үшін дәрінің полимерлік туындысы суда еріп, тұрақты ерітінділер түзуі керек, себебі ағзада жүріп жатқан биохимиялық үрдістердің барлығы дерлік судағы ерітінділерде жүзеге асады. Сондықтан полимер-тасымалдаушыларға қойылатын ең басты талап - - олардың суда ерігіштігі, дәрілік формалардың басым көпшілігінің судағы ерітінділер немесе еритін қабілеті болуы заңды.
Медициналық препараттар құрамында ағзада бір дүркін енгізу кезінде дәрілік заттың мөлшері өте аз, әдетте 1 граммнан аспайды, көбінесе дәрілік заттың белсенділігіне байланысты милиграмм, микрограмммен өлшенеді. Дәрілік бастаманың осындай аз ғана мөлшері ағзада тиімді әсер етуі үшін оңтайлы дәрілік формаға айналдыру керек. Мұндай дәрілік формалардың қатарына таблеткалар, инъекциялық ерітінділер, ұнтақтар, т.с.с. жатады. Бұларда полимерлер қосалқы материалдар ретінде, жақпа майлар, суппозиторийлер негіздері, аэрозольдер, таблеткалар толтырғыштары, дәнекерлеушілері, қопсытқыштары, дәрілік формалардың қорғаныш қабықтары, эмульсиялар, суспензиялар тұрақтандырғыштары, дәрілік заттарды пролонгациялайтын полимерлер түрінде қолданады. Атап айтқанда антибиотиктердің, туберкулезге қарсы дәрілік заттардың, қатерлі ісікке қарсы арналған дәрілік заттардың, анестезиялық, т.б. дәрілік заттардың полимерлік туындылары ретінде қолданылады. Антибиотиктерді полимерлермен байланыстыра қолданудың себебі, соңғы жылдары антибиотиктердің әсеріне тұрақты бактериялардың штаммдары пайда болып, кең таралуына байланысты. Бактериялардың тұрақтылығының маңызды факторлары: бактерия жасушалары қабықшасының өткізгіштігі төмендеп, оларға антибиотиктер тасымалдануының төмендеуі, бактериялардың антибиотиктердің құрылымын бұзатын айрықша ферменттер бөліп шығаруы, мысалы, пенициллиннің әсерін жоятын пенициллиназа ферменті болып табылады. Бұл ферменттерге әлдеқайда тұрақты ампициллиннің біріншілік амин тобы арқылы бірқатар гидролиздік тұрақтылығы әр түрлі ковалентті байланыстармен байланысқан полимерлік препараттар алынды. Полимерлік антибактериялық препараттардың ішінде туберкулезге қарсы дәрілік заттардың маңызы зор. Мұнда полимерлік негіз ретінде деструкцияланатын декстран полисахаридтері және синтетикалық-винилпирролидон,винил спирті негізіндегі полимерлер қолданылады. Периодаттық әдіспен тотықтырылған табиғи полисахаридтер-декстран, крахмал, инулин, амилоза, альгин қышқылына азометин, күрделі эфирлік, амин, альдимин байланыстары арқылы ИНКГ (изоникотин қышқылының гидразиді) ковалентті бекітілді. Полимерлік препаратардың туберкулостатикалық белсенділігі бастапқы дәрімен салыстырғанда азометин байланысында 2-3 есе, күрделі эфирлік байланыс оған қарағанда беріктеу, бірақ белсенділігі 30 есе төмен, ал берік амин байланысымен байланысқан препарат енжарлық танытты. Қатерлі ісікке қарсы күрестің бір ұтымды жолы-дәрілік затты биодеструкцияланатын полимерлік негіздің құрамына енгізіп, алынған полимерлік препаратты дертті нысана-ағзаға имплантациялау. Полимерлік негіз ретінде полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль,2,4-толуилендиизоцианат қоспасынан синтезделінген полиуретан қолданылады. Рак ауруларын химия және радиотерапиялық емдеу курстарында пероралдық әдіспен қолдануға арналған цис-платина жаңа перпараты алынды. Ол үшін цис-платина және қажетті қосалқы заттар-ББЗ, пластификаторлар, сырғытқыш қоспалар экструзиялық жолмен түйіршіктеліп, ішек-асқазан жолында суда ерігіш полимерлер-полиэтиленгликоль, целлюлоза туындылары, акрил және метакрил қышқылдары сополимерлерімен қапталады.
Сонымен полимерлік материалдар дәрілік формалардың құрамында енжар құрамдас болып қоймай, таңғажайып белсенділік таңытып, медицинаның көптеген салаларында қолданылады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: медициналық полимерлер, қасиеттері, классификациясы, медицинада қолданылуы
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Медициналық полимерлерге қандай қосылыстар жатады?
* Медициналық полимерлердің қлассификациясы
* Медициналық полимерлерге қандай талаптар қойылады?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18
2. Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы. Авторлар ұжымы.Алматы: Санат. - 1995. 4-11 б
3. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. - М.: Химия, 1986. С. 5-11.
4. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 7-10.

Дәріс 5, 6 - Полимерлерлі гидрогельдер
Дәріс жоспары:
* Полимерлі гидрогельдер, ұғымы, құрылысы
* Полимерлі гидрогельдердің медицинада қолдануы
Қазіргі кезде полимерлік гельдер деп аталатын суда ісінетін жаңа аса бағалы қасиеттерге ие материалдар зерттеушілер тарапынан үлкен қызығушылық тудырады.
Полимерлік гельдердің бағалылығы оның кейбір ерекше қасиеттеріне байланысты. Полимерлік гельдер суда еритін полимерлер және гидрогельдер ортаның өзгерістерінен ﴾еріткіштің табиғаты, температура, рН, электрикалық аумақ﴿ қайтымды реакцияға түсуі мүмкін, әрі жүйенің реакциясы аспапсыз жай көзбен ﴾гомогенді фазада жаңа фазаның қалыптасуы бұған дейін ерітіндіде гельдердің күрт ісінуі және коллапсы﴿ оңай көрінеді. Осындай қасиеттерге ие болғандықтан олар <<ақылды гельдер>> деген атқа ие болған, сонымен қатар оларды <<интеллектуалды>> материалдар ﴾smart or Intelligent materials﴿ деп те атайды.
Осы <<интеллектуалды>> деп аталатын полимерлер зерттеушілердің назарын аударуда. Полимерлік гельдер деп бір-бірімен химиялық байланысқан ұзын тізбекті макромолекулалардан тұратын үшөлшемді кеңістіктік құрылымды жоғары жоғары молекулалы қосылыстарды айтады. Олар шығу тегіне байланысты табиғи да ﴾мысалы, көздің шыны тәрізді денесі﴿ синтетикалық та ﴾поливинилпирролидон гельдер, полиакриламидтік гельдер және т.б.﴿ болуы мүмкін.
Бұл материалдардың қолдану аймағы өте кең. Атап айтсақ, <<ақылды гельдер>> полимерлерді және гидрогельдерді ақуыз ерітінділерін концентрлеуге және биокатализаторлардың иммобилизациясы үшін, сенсорлы жүйелерді және дәрілердің бөлінуін қадағалайтын жүйелер үшін қолдануға болады. Гельдер ісінуге және коллапсирленуге қабілетті болғандықтан, жағдайларға байланысты олардың өте қажет материалдар ретінде әр түрлі салалардағы қолдануын анықтайды: ауыл шаруашылығында ﴾қуаң топырақтарда ылғалды сақтау үшін ылғал-сорбенттері ретінде﴿, өндірісте ﴾реттелетін өткізгіштігі бар мембраналар ретінде﴿, биотехнологияда ﴾биомолекулаларды бөлу және тазарту, сенсорлы жүйелердің биокатализаторларының иммобилизациясы үшін﴿, медицинада ﴾дәрілердің бөлінуін қадағалау үшін﴿, тұрмыста ﴾физиологиялық сұйықтықтардың абсорбциясына арналған гигиеналық маталар﴿.
Гидрогельдердің негізгі құндылығына олардың мөлдірлігі, гидрофильдігі, уытсыздығы, тірі организм ұлпаларымен жақсы қабысуы, әртүрлі субстанциялар үшін жоғары өткізгіштігі жатады.
Сонымен, полимерлік гельдердің аса маңызды қасиеті - ісіну-жиырылу қасиетіне бәсекелесе әсер ететін тартылыс және тебіліс күштерінің арақатынасымен анықталатыны белгілі болды.
Полимерлік гельдер медицинада көптеген мақсаттарда, оның ішінде дәрілік заттардың бақылаулы бөлінуін реттеу үшін, қолданылады. Оған гельдерге тән өте бағалы қасиеттер себепкер. Сызықтық полимерлердің барлық пайдалы қасиеттеріне ие бола отырып, гельдердің көптеген маңызды ерекшеліктері бар. Атап айтар болсақ, ісіну қабілетіне сәйкес, гельдер жаралардан бөлінетін ірінді сұйықтықтар мен экссудаттарды сіңіріп алады, дәрінің әсер ету мерзімін ұзарту мүмкіндігі жоғары, қолданудың ыңғайлылығы (таңғыш материалдар, жайсыз процедура - инъекцияның қажеті болмайды, суға ынтықтығы жоғары болғандықтан жағылған дәріні жаңа өсіп келе жатқан ұлпаны зақымдамай аластау мүмкіндігі, т.б.). Осыған байланысты, полимерлік гельдерден жұмсақ түйісу линзалары, дәрілік бастаманың бақылаулы және ұзақ уақыт бөлінуін қамтамасыз ететін дәрілік формалар, трансдермальды терапевтік жүйелер дайындау мүмкіндіктері зерттелді. Құрамында көп мөлшерде тепе-теңдікті судың болуы гельдерді құрылымы бойынша адам организмімен өте ұқсас [31,32]. Мұның өзі полимерлік гельдерге таңғажайып биоүйлесімділік береді. Гельдердің жұмсақтығы, мөлдірлігі оларды медициналық практикада өзекті мәселелердің бірі - ашық жараларды, күйіктерді жарақаттамай және емдеу барысында болып жатқан өзгерістерді көре отырып, табысты емдеудің кепілі. Сонымен қатар, маңызды мәселелердің бірі - таңғыш материалдар мәселесі.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полимерлі гельдерді алу, құрылысы, қасиеттері, медицинада және фармацияда қолданылуы
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Полимерлі гельдердің фармацияда қолданылуы неге негізделген?
* Ақылды гельдердің қасиеттері қандай?
* Полимерлі гельдердің артықшылығы неде?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18
2. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. - М.: Химия, 1986. С. 5-11.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 7-10.

Дәріс 7, 8 - Полимерлік нанобөлшектер
Дәріс жоспары
* Полимерлік нанобөлшектер, ұғымы
* Полимерлік нанобөлшектердің ролі
Бүгінгі таңда жоғары молекулалы қосылыстар химиясы саласында медициналық тұрғыдан маңызды полимерлердің жаңа түрлерін синтездеу және оларды зерттеу өзекті мәселелердің бірі болып саналады. Оның ішінде, әсіресе, бағытты тасымалдау технологиясы бар дәрілік препараттардың жаңа формаларын жасап шығару ерекше маңызды. Осыған сәйкес, дәрілік заттардың қазіргі кездегі жаңа түрлері - полимерлік нанобөлшектер мен нанокапсулалар.
Полимерлі нанобөлшектер (НБ) деп өлшемі 1000 нм-ден кем шар пішінді бүтін кеуекті бөлшектерді айтады. Бөлшектердің өлшемі ең кіші капиллярлардың диаметрімен - 4 мм шектеледі. Физиологиялық белсенді полимерлер (ФБП) құрамында немесе қосылған физилогиялық белсенді заттар (ФБЗ) болатын өте ұсақ бөлшектер түрінде болады. Осындай бөлшектер олар біртіндеп ыдырап, ФБЗ немесе олардың еритін полимерлі туындыларын бөліп шығарып ағзаға немесе қан тамырларына тікелей енгізілуі мүмкін, онда олар ФБЗ бөліп шығарып, эндоцитоз арқылы біртіндеп жасушалармен сіңіріліп циркуляцияланады. Жасушаларға түскен полимерлі бөлшектер егер олар биоқұрылымға қабілетті болса, лизосомдарда қорытылады және нәтижесінде оларға кіретін ФБЗ бөлінеді. Корпускулярлы ФБП бірқатар ерекшеліктерге ие. Олар полимертасымалдағышпен бірнеше ФБЗ және әр түрлі <<транспортты>> жүйелер байланысатын күрделі жүйелерді құрастыру үшін үлкен мүмкіншілікке ие болады. Осындай жүйелердің кейбіреулері, мысалы, магнитті тек корпускулярлы ФБП-да қолданылуы мүмкін. Олар үшін нысана мүше немесе оған жақын маңға енгізу жолымен мақсатты транспорт, әсіресе микроэмболдар түрінде, сонымен қатар қан ағымына біртіндеп шығару үшін ФБЗ депосын ағзада құру мүмкін болады. Олар жасалған материалдық биосәйкестілігі өте маңызды. Корпускулярлы ФБП-ге қосылыс түзілуімен ағзадан шығарыла алатын биоыдыраушылар беру өте маңызды мәселе болып табылады. Биоыдыраушы корпускулярлы ФБП биополимерлер - ақуыздар, полисахаридтер және полиалкилцианкрилаттар негізінде алынған
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полимерлі нанобөлшектердің құрылысы, қасиеттері, медицинада және фармацияда қолданылуы
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Полимерлі нанобөлшектектер фармацияда қолданылуын сипаттаныз
* Полимерлі нанобөлшектер дегеніміз не?
* Полимерлі нанобөлшектерінің қасиеттері?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. М.: Академия, 2010, 368 с. С.4-18
2. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. - М.: Химия, 1986. С. 5-11.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 7-10.

Микромодуль 2 - Негізгі дәрілік полимерлердің технологиясы

Дәріс 9-11 - Ерігіш метилцеллюлоза технологиясы
Дәріс жоспары:
* Метилцеллюлоза. Алынуы, қасиеттері, қолданылуы
* Натрий-карбоксиметилцеллюлоза
* 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:
* Натрий - КМЦ фармацевтикалық практикада кең қолданылуы неге негізделген?
* МЦ сулы ерітінділері химиялық қасиеттерін сипаттаныз
* 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:
* ПВС өндірісі, физика химиялық және медико биологиялық қасиеттері
* 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:
* Өнеркәсіпте поливинилацетальдарды қандай әдіспен алады?
* Неге поливинил спиртін винил спиртінен алуға болмайды?
* 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:
* Полиакрил және полиметакрил қышқылдарын алу технологиясы
* 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:
* Өнеркәсіпте акрил қышқылын қандай әдіспен алады?
* Өндірісте акрил және метакрил қышқылдарының қандай сополимерлері кең тараған?
* 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:
* Полиэтиленоксидтердің жалпы сипаттамасы және алу әдістері
* Физика химиялық қасиеттері
* 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:
* Полиметиленоксидті алу үшін қандай мономерлер қолданылады?
* Полиметиленоксид өндірісінің негізгі стадияларын сипаттаныздар
* 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:
* Жоғары қысымды полиэтилен. Технологиясы, қасиеттері
* 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:
* Синтетикалық полиэтиленнің негізгі түрлерін атаңыз
* Жоғары қысымды полиэтиленнің артықшылығы?
* 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:
* Полипропилен өңдірісі
* Полиизобутиленнің өңдірісі
Полипропилен -- пропилен полимерленуінің өнімі

Пропилен СН2 -- СН = СН2 қайнау температурасы 47,7 [0]С 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).

1 сур. Полипропиленді үздіксіз өндірудің технологиялық схемасы: 1-араластырғыш, 2-полимеризатор, 3-газбөлгіш, 4-ыдырату аппараты, 5,7-центрифугалар, 6-шаю аппараты, 8-кептіргіш
Полиизобутилен

Изобутилен СН2 = С (СН3)2 - түссіз газ, қайнау температурасы 6,9 °С, балқу температурасы -- 140,4 °С. Өңдірісте изобутиленді изобутанның дегидрогенизациясымен және біріншілік изобутил спиртінің дегидратациясымен алады.
Изобутилен протонды қышқылдар және кейбір элементтер галогенидтерімен қатысында полимерленеді. Өндірісте жоғарымолекулалық полиизобутиленді алу үшін үшфторлы борды қолданады. Изобутилен үшфторлы бор қатысында полимерлену үшін құрамында протонды сутегі бар активатордың аздаған мөлшері қажет. Мұндай активатор ретінде техникалық изобутилен құрамында болатын изобутил спиртін қолданады. Изобутилен полимерленуінің ингибиторы күкірт пен хлорлы сутегі болады.
Изобутилен полимерленуін сұйық этиленде жүргізеді (температура -- 100 °С жуық). Этилен мономер үшін еріткіш сонымен қатар хладагент болып табылады.
Процесс таспалы (ленточный) үздіксіз полимеризаторда 5 жүреді (2 сурет).

2 сурет. Полиизобутиленді өндірудің үздіксіз процесінің технологиялық схемасы: 1-жылуалмастырғыш, 2-буландырғыш, 3-изобутилен дозаторы, 4-үшфторлы бор дозаторы, 5-полимеризатор, 6-тұрақтандырғыш дозаторы, 7-араластырғыш, 8-полимерді суыту стеллаждары, 9- орауыш пресс, 10 - этиленді үшфторлы бордан тазарту апараты

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полипропилен, полиизобутилен өңдірісі, фармацияда қолдалынуы, қасиеттері
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Пропилен полимеризациясын қандай жағдайда өткізеді?
* Полиизобутилен өндірісінің негізгі стадияларын сипаттаңыздар.
* Полипропиленнің артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?
* Полиизобутиленің қолдану аймағын атаңыздар
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. 299-301 б.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 90-109.

Дәріс 27-29 - Поливинилхлорид өңдірісі
Дәріс жоспары:
1. Блок әдісімен ПВХ өңдірісі
2. Суспензиялық әдіспен ПВХ өңдірісі.
3. Эмульсиялық әдіспен ПВХ өңдірісі.
4. ПВХ қасиеттері
Блок әдісімен ПВХ өңдірісі. Ерекшелік - түзілген ПВХ мономерде ерімейді. Бұл реакция жылуы берілуін күрделі қылады. Полимерленудің мерзімді екістадиялық процесің қолданады (1 сур).

1 сур. Блок әдіспен ПВХ өндірудің технологиялық схемасы: 1-авоклав, 2-айналмалы автоклав, 3-фильтр, 4-конденсатор, 5-виброелеуіш, 6-центрифуга, 7-кептіргіш
Суспензиялық әдіспен ПВХ өңдірісі. Винилхлоридті суспензиялық полимерлену әдісі алынған полимердің жоғары тазалығымен процесті жеңіл реттеумен үйлестіреді. Суспензиялық ПВХ өндіру процесі келесі стадиялардан тұрады: реакциялық қоспаны дайындау, полимерлену, центрифугалау және кептіру.

2 сурет. Суспензиялық әдіспен ПВХ өндірісінің технологиялық схемасы: 1-араластырғыш, 2-полимеризатор, 3-жинағыш, 4-центрифуга, 5-кептіргіш, 6-бункер-циклон, 7-үсақтау түйін, 8-қорап машинасы.
Эмульсиялық әдіспен ПВХ өңдірісі . Эмульсиялық ПВХ мерзімді және үздіксіз әдістермен алады. Үздіксіз әдіс бірнеше стадиялардан тұрады: сулы фазаны дайындау, полимерлену, дегазация, тұрақтандыру және кептіру. Суда еритін тотық инициаторлары, мысалы сутек асқыны немесе калий персульфаты және ионогенді эмульгаторлар қолданады. рН реттеу үшін буфер тұзын түзетін фосфор қышқылын және сілтіні енгізеді.

3 сурет. Эмульсиялық ПВХ өндірісінің технологиялық схемасы: 1-араластырғыш, 2-полимеризатор, 3-дегазатор, 4-жинағыш, 5-тұрақтандыру аппараты, 6-кептіргіш.
ПВХ негізінен таблеткалардың, драже және суппозиториялардың қабықшалар ретінде қолданылады. ПВХ жақпамайларды сақтау үшін қолданылатын тара ретінде қолданылады. Қан қую және қанның құрғақ консерванттар ретінде қолданылады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: поливинилхлоридтің қасиеттері, қолданылуы, технологиясы, технологиялық схемалары
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Поливинилхлорид полимерленуінің мерзімді екістадиялық процесін неге қолданатының түсіндірініздер?
* Винилхлоридтің суспензиялық полимерленуінің артықшылығы неде?
* Поливинилхлоридтің қасиеттері мен қолдану аймағын 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. 310-311 б.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 185-199.

Дәріс 30 - Поликарбонаттар өңдірісі
Дәріс жоспары:
* Поликарбонатты алу әдістері
* Поликарбонаттың модификациясы
* Поликарбонаттың физика химиялық қасиеттері
Поликарбонаттар (ПК) - дигидроқосылыстар мен көмірқышқылдың полиэфирлері. Негізгі тізбегінде карбонатты байланыстар болады

Өндірісте ПКны екі әдіспен алады: балқымада дифенилолпропан мен көмір қышқылының ароматты диэфирлерінің (диарилкарбонаттар) переэтерификациясы және фазалар бөліну шекарасында дифенилолпропанды фосгенирлеу. Бірінші жағдайда реакцияның жалпы теңдеуі:

Осы әдіс бойынша ПК алу процессі катализаторлар қатысында екі стадияда жүреді: 1. 150-2000С температурада және қысымы 4 кПа. Бұл кезде фенолдың 80-90% бөлінеді. 2. Температураны 250-2800С дейін көтереді және қысымды 133 Па дейін төмендетеді. Дайын полимердің балқымасын реактордан инертті газ көмегімен шығарады.
Негізгі өндірістік әдіс - дифенилолпропанды фосгенирлеу

Технологиялық процесс келесі операциялардан тұрады: дифенилолпропанды фосгенирлеу, полимерді жуу, суспензиядан ПК тұндыру және бөліп алу (2 сурет). ПК негізгі артықшылығы - жоғары тұтқырлық, алынған бұйымдарының тұрақты мөлшерлері, жоғары термотұрақтылығы және диэлектрлік қасиеттері, оптикалық мөлдірлік.

2 сурет. ПК өндірісінің технологиялық схемасы: 1-араластырғыш, 2-реактор, 3-фильтр, 4-кері тоңазытқыш, 5-жуғыш, 6-сусыздану аппараты, 7-қондырғы колонна, 8-дефлегматор, 9-тұндырғыш, 10-өлшегіш, 11-фильтр, 12-кептіргіш, 13-экструдер-гранулятор.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: поликарбонаттың фармацияда қолдануы, қасиеттері, технологиясы
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Поликарбонаттар медицинада неліктен кең қолданылады?
* Поликарбонаттың кең тараған алу технологиясын сипаттаныздар
* Поликарбонаттардың 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. 321-322 б.
3. Полимеры в фармации / Под редакцией А.И. Тенцовой. - М.: Медицина, 1985. С. 199-210.

Практикалық сабақтар

Практикалық сабақ № 1 - ЖМҚ құрылысы мен қасиеттері

Практикалық сабақ № 2 - Медициналық полимерлер

Практикалық сабақ № 3 - Полимерлерлі гидрогельдер

Практикалық сабақ № 4 - Полимерлік нанобөлшектер

Практикалық сабақ № 5, 6 - Ерігіш метилцеллюлоза технологиясы

Практикалық сабақ № 7, 8 - Поливинил спирті технологиясы

Практикалық сабақ № 9, 10 - Акрил және метакрил қышқылдарының полимерлер мен сополимерлерінің технологиясы

Практикалық сабақ № 11 - Этилен тотығының полимерлері мен сополимерлері технологиясы

Практикалық сабақ № 12 - Полиэтилен технологиясы

Практикалық сабақ № 13 - Полипропилен мен полиизобутиленнің технологиясы

Практикалық сабақ № 14 - Поливинилхлорид технологиясы

Практикалық сабақ № 15 - Поликарбонаттар технологиясы

СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗІНДІК ЖҰМЫСТАРЫ

Әрбір студент семестр бойына 4 жазбаша СӨЖ орындауы тиіс.
№1 СӨЖ тақырыптары
Физиологиялық белсенді полимерлер тақырыбына реферат
№1 СӨЖ-ді өткізу мерзімі - 4-апта

№2 СӨЖ тақырыптары
Табиғи полимерлерді медицинада қолдану тақырыбына реферат
№2 СӨЖ-ді өткізу мерзімі - 6-апта

№3 СӨЖ тақырыптары
Поливинил спирті және оның препараттарының технологиясы тақырыбына реферат
№3 СӨЖ-ді өткізу мерзімі - 11-апта

№4 СӨЖ тақырыптары
Этилен тотығының полимерлері мен сополимерлері және олардың туындыларының технологиясы тақырыбына реферат
№4 СӨЖ-ді өткізу мерзімі -14 -апта

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz

Іздеу
Файл қосу
Презентациялар
Тегін
Кабинет
Баланс
Таңдаулы жұмыстар
Cатып алған жұмыстарыңыз
Менің файлдарым
Презентацияларым
Сатылым статистикасы