Поливинилпирролидон (PVP)
Поливинилпирролидон (повидон, поливидон, ковидон, ПВП) является одним из самых широко используемых в фармацевтической области вспомогательных веществ.
ПВП является важным вспомогательным компонентом таких лекарственных форм, как:
- таблетки
- гранулы
- капсулы
- мази
- растворы для инъекций
- растворы для орального применения
- суспензии для инъекций
- капли для глаз
В составе фармацевтических композиций ПВП может выступать в роли:
- связующего агента
- солюбилизатора
- стабилизатора суспензий
- пролонгатора
ПВП получают в ходе реакции полимеризации из N-винилпирролидона. Длина цепи полимера определяет свойства ковидонов и область их применения. Растворимые марки поливинилпирролидона считаются одним из самых универсальных вспомогательных веществ в фармацевтической промышленности.
Большую роль при использовании поливинилпирролидонов в составе композиций играет длина цепи полимера, которая влияет на такие свойства готового препарата, как растворимость и вязкость, что, в свою очередь, обуславливает возможность использования ПВП в составе разных лекарственных форм.
Поливинилпирролидон очень хорошо растворим в воде и обладает способностью сорбировать молекулы воды, причем процент адсорбированной воды достаточно велик. Также ПВП растворяется во многих органических растворителях, таких, как низшие спирты, ацетон, циклогексан, триэтиламин, диметилформамид и диоксан, и в данном случае речь идет о растворимости сухого полимера. Поливинилпирролидон, содержащий влагу, не растворяется в растворителях, не смешивающихся с водой, вследствие образования гидратов. Повидоны нерастворимы в эфирах и алифатических и циклических углеводородах. Также известно, что с увеличением длины цепи растворимость ПВП снижается: длинноцепочечные повидоны не растворяются в воде, но обладают способностью к набуханию.
Отдельный интерес представляет собой такое свойство поливинилпирролидонов, как адсорбирующая способность и способность к комплексообразованию. Возможность ПВП связывать и образовывать комплексы с лекарственными веществами позволяет получать препараты с замедленным высвобождением действующих веществ из лекарственного депо и повышать продолжительность их действия на организм (для лекарственных препаратов в форме внутримышечных и/или подкожных растворов для инъекций). Также способность повидона к комплексообразованию позволяет использовать его в качестве связующего агента при влажной грануляции, тем самым позволяя получать более прочные и твердые гранулы, с хорошими характеристиками сыпучести.
Такие свойства, как растворимость и способность к комплексообразованию, позволяют использовать повидоны в качестве пролонгаторов высвобождения из лекарственного депо.
Поливинилпирролидон используется в качестве гелеобразующего агента, пролонгирующего высвобождение действующих веществ. Использование полимеров с разной длиной цепи позволяет контролировать скорость высвобождения активного компонента препарата – короткоцепочечные полимеры обеспечивают более быстрое высвобождение действующего вещества, длинноцепочечные – наоборот. При высокой растворимости активного компонента в воде нет необходимости использования короткоцепочечных полимеров, действующее вещество при этом легко диффундирует из геля. Для гидрофобных, плохо растворимых компонентов скорость высвобождения ниже, их выделение происходит при разрушении самого геля. В данном случае наличие короткоцепочечных (К17или К25) поливинилпирролидонов позволяет скорректировать кинетику высвобождения действующего вещества.
Поливинилпирролидон обладает способностью сорбировать токсины и быстро выводить их из организма. При этом сорбционная способность короткоцепочечных повидонов гораздо выше, чем длинноцепочечных. Так, препарат «Энтеродез» (производства ОАО «Красфарма», Россия)представляет собой низкомолекулярный поливинилпирролидон К12.Препарат применяют в качестве средства дезинтоксикации при токсических формах острых инфекционных желудочно-кишечных заболеваниий (дизентерия, сальмонеллезы, пищевые токсикоинфекции), при печеночной и почечной недостаточности. Повидон, входящий в состав препарата, усиливает почечный кровоток, повышает клубочковую фильтрацию, увеличивает диурез.
Вязкость водных растворов полимеров с различной длиной цепи значительно отличается. Как и для других полимеров, вязкость растворов поливинилпирролидона связана с молекулярной массой – чем выше значение Mwполивинилпирролидона, тем выше вязкость его раствора и значение K.
Варьировать значение вязкости полимера возможно при изменении ряда других параметров. Так, например, повышение концентрации раствора поливинилпирролидона приводит к увеличению его вязкости. И если для повидонов К12, К17, К25 и К30 изменение концентрации не оказывает столь существенного влияния (вязкость 20%-ных растворов данных продуктов вводе соизмерима с вязкостью воды), то для повидона К90 повышение концентрации раствора приводит к резкому увеличению вязкости итогового продукта.
Высокая вязкость водных растворов ПВП К90 используется при производстве офтальмологических капель. Например, в составеофтальмологических капель для увлажнения глазной поверхности.
Поливинилпирролидон, входящий в состав композиции, обеспечивает вязкость раствора, необходимую для достаточного задержания препарата в прероговичной слезной пленке и предотвращения его скорого оттока по слезоотводящим путям и испарения. Повидон К90 образует на поверхности роговицы равномерную прероговичную слезную пленку, которая при этом не снижает остроту зрения. Данная пленка защищает глаз от ощущения сухости и раздражения и долго сохраняется, в отличие от других композиций. Использование в составе натрия хлорида немного уменьшает высокую вязкость раствора.
Важную роль вязкость растворов поливинилпирролидона играет при разработке инъекционных лекарственных форм. Высокая вязкость готового препарата затрудняет его введение, а также повышает болезненные ощущения при его использовании. В связи с этим наиболее предпочтительными для инъекционных препаратов являются повидоны малой длины цепи. Также растворы повидонов используются для стабилизации суспензий для перорального применения – в качестве модификаторов вязкости. Однако его применение встречается гораздо реже, чем, например, камеди или производных целлюлозы. В литературе встречаются упоминания об использовании незначительных – менее 0,1% – количеств повидона в составе суспензий, что позволяет предположить, что ПВП вводится в композицию не в качестве компонента, повышающего вязкость, а в качестве флокулянта – для сорбции частиц действующего вещества и предотвращения их слипания.
Важным параметром при разработке лекарственных средств является увеличение их биодоступности, при этом определенные трудности возникают при использовании плохо растворимых действующих веществ. Плохая растворимость лекарственных средств приводит к снижению терапевтического эффекта препарата, при этом увеличение содержания действующего вещества в таком случае приводит к увеличению токсичности лекарства. Для решения этой проблемы используется технология создания твердых дисперсий, в которых действующее вещество распределяется в аморфном вспомогательном, при этом частицы активного компонента оказываются окружены частицами вспомогательного, вследствие чего повышается растворимость действующего вещества и его биодоступность.
Для лекарственных препаратов в форме растворов, в состав которых входит поливинилпирролидон, большую роль играет физическая стабильность. Было выявлено, что при воздействии света, тепла или кислорода воздуха возможно помутнение растворов повидонов и/или изменение их окраски, при этом интенсивность окраски полимеров с малой длиной цепи превышает интенсивность окраски полимеров с большой длиной цепи. Для предотвращения появления подобных последствий влияния света и тепла используют растворы бисульфитов щелочных металлов (0,2 – 1,0%) или производных гидразина.
Низкомолекулярные поливинилпирролидоны (серии К12) обладают способностью ингибировать рост кристаллов в растворе. Проблема медленного выпадения в осадок действующего вещества в лекарственном препарате в основном в форме растворов (для инъекций, орального, интерцистернального применения и других) встречается довольно часто. Суть проблемы состоит в том, что выпадение в осадок ДВ (рост кристаллов действующего вещества) может происходить через продолжительное время после изготовления серии лекарственного препарата – через 1–2 года. В процессе фармразработки часто не удается связать данный эффект с каким-либо варьируемым параметром состава. Принципиальное изменение композиции – введение дополнительных фармрастворителей, увеличение их концентрации – бывает невозможно, т.к. часто приводит к значительному изменению потребительских свойств, таких параметров препарата, как плотность, вязкость, анормальная токсичность и т.д. Данная проблема известна для таких веществ, как авермектин, ивермектин, диоксидин, празиквантел, триметоприм и другие. В случае наличия подобной проблемы низкомолекулярные ПВП (К12),введенные в лекарственную композицию в концентрации 1–5%,предпочтительно – 2–3%, обеспечат ингибирование медленного роста кристаллов в течении всего срока годности композиции, а также при наличии небольших погрешностей в условиях хранения и транспортировки, провоцирующих кристаллообразование действующего вещества. Таким образом, выбор правильного продукта поливинилпирролидона связан с лекарственной формой и композицией, для которой он будет использован, а также желаемыми свойствами готового лекарственного препарата.
СПЕЦИФИКАЦИЯ КАЧЕСТВА
Показатель |
Спецификация |
Внешний вид |
Белый или светлый кремово-белый гигроскопичный порошок или хлопья |
Подлинность |
А. Качественная реакция: должен образовываться оранжево-желтый осадок |
В. Качественная реакция: должен образовываться бледно-голубой осадок |
|
С. Качественная реакция: должно образовыватьсятемно-красное окрашивание |
|
рН (1 в 20) |
3,0 – 7,0 |
Вода |
≤ 5,0% |
Зола общая* |
≤ 0,1% |
Свинец* |
≤ 10 ppm |
Альдегиды |
≤0,05% |
Гидразин |
≤ 1 ppm |
Винилпирролидон |
≤0,2% |
2-пирролидон |
≤ 3,0% |
Пероксиды (Н2О2) |
≤ 400 ppm |
Значение K |
27,0 – 32,4 |
Количественноеопределение (Азот) |
11,5 – 12,8% |
Общее число аэробных микроорганизмов |
≤ 103 КОЕ/г |
Общее число дрожжей и плесеней |
≤ 102 КОЕ/г |
E. coli |
Должны отсутствовать в 1 г |
* Данные исследования проведены на случайных образцах |
Купить товары для лечения сельскохозяйственных животных можно в компании ООО «Мегафарм» (поставщика и производителя субстанций). Изготавливаемые препараты с поливинилпирролидоном (повидоном, поливидоном, ковидоном, ПВП) образуют комплексы с различными веществами белкового происхождения и продуктами бактериального происхождения. Благодаря чему происходит нормализация функций важных органов.