Поливинилпирролидон ( ПВП ), также обычно называемый поливидоном или повидоном , представляет собой водорастворимое полимерное соединение, изготовленное из мономера N -винилпирролидона . [1] ПВП доступен в диапазоне молекулярных масс и соответствующих вязкостей и может быть выбран в соответствии с желаемыми свойствами применения. [2]
Использует
Медицинский
На рынке имеются высокоочищенные инъекционные сорта ПВП, предназначенные для внутривенного, внутримышечного и подкожного введения. [4]
Он используется в качестве связующего вещества во многих фармацевтических таблетках; [5] он просто проходит через организм при пероральном приеме.
PVP, добавленный к йоду, образует комплекс, называемый повидон-йод , который обладает дезинфицирующими свойствами. [6] Этот комплекс используется в различных продуктах, таких как растворы, мази , пессарии , жидкие мыла и хирургические скрабы. Он продается под торговыми наименованиями Pyodine и Betadine, среди прочих.
Он используется при плевродезе (сращении плевры из-за непрекращающихся плевральных выпотов). Для этой цели повидон-йод столь же эффективен и безопасен, как тальк , и может быть предпочтителен из-за его легкой доступности и низкой стоимости. [7]
PVP используется в некоторых контактных линзах и их упаковочных растворах. Он уменьшает трение, таким образом, действуя как смазка или смачивающий агент , встроенный в линзу. Примерами такого использования являются контактные линзы Ultra от Bausch & Lomb с технологией MoistureSeal [8] и упаковочный раствор для контактных линз Air Optix (как ингредиент, называемый «сополимер 845»). [9]
ПВП используется в качестве смазки в некоторых глазных каплях, например, в Bausch & Lomb's Soothe. [10]
PVP использовался в качестве расширителя объема плазмы для жертв травм после 1950-х годов. Он не является предпочтительным в качестве расширителя объема из-за своей способности провоцировать выброс гистамина, а также влиять на группу крови.
Вскрытия показали, что кросповидон (ПВПП) способствует повреждению легочных сосудов у наркоманов, которые вводили себе фармацевтические таблетки, предназначенные для перорального приема. [11] Долгосрочные эффекты кросповидона или повидона в легких неизвестны.
Технический
ПВП также используется во многих технических приложениях:
как вспомогательное средство для повышения растворимости лекарственных средств в жидких и полужидких лекарственных формах ( сиропы , мягкие желатиновые капсулы ) и как ингибитор рекристаллизации [14]
в качестве добавки к буферу для экстракции РНК Доро [ необходима ссылка ]
как агент, усиливающий дисперсию жидкой фазы в DOSY ЯМР [15]
как поверхностно-активное вещество, восстановитель, агент, контролирующий форму, и диспергатор в синтезе наночастиц и их самосборке [16]
как стабилизирующий агент во всех неорганических солнечных элементах [17]
Другие применения
PVP исключительно хорошо связывается с полярными молекулами благодаря своей полярности . Это привело к его применению в покрытиях для фотокачественных струйных бумаг и прозрачных пленок, а также в чернилах для струйных принтеров .
PVP также используется в средствах личной гигиены, таких как шампуни и зубные пасты , в красках и клеях , которые необходимо увлажнять, таких как почтовые марки и конверты старого образца . Он также использовался в растворах для контактных линз и в растворах для закалки стали . [18] [19] PVP является основой ранних формул для лаков и гелей для волос и до сих пор продолжает оставаться компонентом некоторых из них.
В лабораториях экстракорпорального оплодотворения поливинилпирролидон используется для замедления сперматозоидов с целью их захвата, например, для ИКСИ.
В молекулярной биологии PVP может использоваться в качестве блокирующего агента во время анализа Саузерн-блоттинга в качестве компонента буфера Денхардта. Он также исключительно хорошо поглощает полифенолы во время очистки ДНК. Полифенолы распространены во многих растительных тканях и могут дезактивировать белки, если их не удалить, и, следовательно, ингибировать многие последующие реакции, такие как ПЦР.
В микроскопии ПВП полезен для создания водной среды для заливки. [20]
ПВП можно использовать для скрининга фенольных свойств, как указано в исследовании 2000 года о влиянии растительных экстрактов на выработку инсулина. [21]
Однако были зарегистрированы случаи аллергических реакций на ПВП/повидон, особенно при подкожном (подкожном) применении и в ситуациях, когда ПВП контактировал с аутологичной сывороткой (внутренними жидкостями крови) и слизистыми оболочками .
У женщины возникла крапивница ( сыпь ) из-за различных средств для волос, которые, как позже выяснилось, содержали PVP. У женщины случился анафилактический ответ после того, как во время операции внутрь был применен раствор повидон-йода . У нее обнаружили аллергию на PVP. [24]
Кроме того, повидон обычно используется в сочетании с другими химическими веществами . Некоторые из них, такие как йод , обвиняются в аллергических реакциях. Однако последующие результаты тестирования у некоторых пациентов не показывают никаких признаков аллергии на подозреваемое химическое вещество . Аллергии, приписываемые этим другим химическим веществам, возможно, вызваны PVP. [26] [27]
Характеристики
ПВП растворим в воде и других полярных растворителях . Например, он растворим в различных спиртах, таких как метанол и этанол , [28] , а также в более экзотических растворителях, таких как глубокий эвтектический растворитель , образованный хлоридом холина и мочевиной (релин). [29] В сухом виде он представляет собой легкий хлопьевидный гигроскопичный порошок, легко впитывающий до 40% своего веса в атмосферной воде. В растворе он обладает отличными смачивающими свойствами и легко образует пленки. Это делает его хорошим в качестве покрытия или добавки к покрытиям.
Исследование 2014 года обнаружило флуоресцентные свойства ПВП и его окисленного гидролизата. [30]
История
PVP был впервые синтезирован химиком BASF Вальтером Реппе , а патент был подан в 1939 году на одно из производных химии ацетилена. PVP изначально использовался в качестве заменителя плазмы крови, а затем в самых разных областях медицины, фармацевтики, косметики и промышленного производства. [31] [32] BASF продолжает производить PVP, включая фармацевтическое портфолио под торговой маркой Kollidon. [33]
^ Хааф, Ф.; Саннер, А.; Штрауб, Ф. (1985). «Полимеры N-винилпирролидона: синтез, характеристика и использование». Polymer Journal . 17 : 143–152. doi : 10.1295/polymj.17.143 .
^ "Повидоны, коповидоны и кросповидоны для фармацевтических продуктов". BASF Pharma . Получено 2022-06-11 .
^ Kutscher, Bernhard (2020). «Dermatologicals (D), 4. Antiseptics and Disinfectants (D08), Anti‐Acne Preparations (D10) and Other Dermatological Preparations (D11)». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. стр. 1–22. doi : 10.1002/14356007.w08_w03. ISBN978-3527306732.
^ "Повидоны, коповидоны и кросповидоны для фармацевтических продуктов". BASF Pharma . Получено 2022-06-11 .
^ Бюлер, Фолькер (2005). Поливинилпирролидоновые вспомогательные вещества для фармацевтических препаратов: повидон, кросповидон и коповидон . Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer. стр. 1–254. doi :10.1007/b138598. ISBN978-3540234128.
^ PVP-Йод. ispcorp.com. 2004.
^ Das SK, Saha SK, Das A, Halder AK, Banerjee SN, Chakraborty M (2008). «Исследование сравнения эффективности и безопасности талька и повидон-йода для плевродеза злокачественных плевральных выпотов». Журнал Индийской медицинской ассоциации . 106 (9): 589–90, 592. PMID 19552086.
^ «Конструкция и материалы контактных линз: новые технологии линз нацелены на улучшение зрения и комфорта». Contact Lens SPECTRUM . 1 мая 2014 г. Получено 27 сентября 2017 г.
^ "Конструкция и материалы контактных линз: эволюция увлажняющих агентов для контактных линз". Contact Lens SPECTRUM . 1 октября 2009 г. Получено 27 сентября 2017 г.
^ "Успокаивающие увлажняющие капли для глаз". Bausch & Lomb . Получено 27 сентября 2017 г.
^ Swei, J.; Talbot, JB (2006). «Разработка поливинилпирролидоновых фоторезистов высокой четкости на водной основе для электронно-лучевых трубок». Журнал прикладной полимерной науки . 102 (2): 1637–1644. doi :10.1002/app.23950.
^ Чэнь, Тяньмин «Отбеливатель для зубов», патент США 6,730,316 , дата приоритета 27 января 2001 г.
^ Кавакка, Дж. С.; Кильпеляйнен, И.; Хейккинен, С. (2009). «Общий хроматографический метод ЯМР в жидком состоянии для синтетической химии: эксперименты DOSY с использованием поливинилпирролидона». Organic Letters . 11 (6): 1349–52. doi :10.1021/ol9001398. PMID 19231850.
^ Ли, Бо; Чжан, Яньань; Фу, Линь (2018). "Стратегия инженерной пассивации поверхности полностью неорганических кубических перовскитов CsPbI 3 для высокопроизводительных солнечных элементов" (PDF) . Nature . 9 (1): 8. Bibcode :2018NatCo...9.1076L. doi :10.1038/s41467-018-03169-0. PMC 5852044 . PMID 29540764. Архивировано (PDF) из оригинала 2018-10-30.
^ Фишер, Франк и Бауэр, Стефан (2009). «Поливинилпирролидон (ПВП): ein vielseitiges Spezialpolymer – Verwendung in der Keramik und als Metallabschreckmedium». Керамическая газета . 61 (6): 382–385.
^ Гетлих, Александр; Кольценбург, Себастьян; Шорник, Гуннар (2005). «Функциональный полимер в Alltag: Vielseitig». Chemie in unserer Zeit . 39 (4): 262–273. дои : 10.1002/ciuz.200400346.
^ Лилли РД и Фуллмер ХМ (1976) Гистопатологическая техника и практическая гистохимия , 4-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, стр. 411. ISBN 0-07-037862-2 .
^ Broadhurst, C. Leigh; Polansky, Marilyn M; Anderson, Richard A (2 марта 2000 г.). «Инсулиноподобная биологическая активность водных экстрактов кулинарных и лекарственных растений in vitro». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 48 (3): 849–52. doi :10.1021/jf9904517. PMID 10725162.
^ Неактивные ингредиенты в одобренных FDA препаратах. FDA/Центр оценки и исследования лекарственных средств, Управление дженериков, Отдел маркировки и поддержки программ. Частота обновления базы данных: ежеквартально. Данные по: 6 января 2010 г. Последнее обновление базы данных: 13 января 2010 г. — найдите povidone для списка одобренных товаров
^ Yoshida K, Sakurai Y, Kawahara S, et al. (2008). «Анафилаксия на поливинилпирролидон в повидон-йоде при импетиго контагиозном у мальчика с атопическим дерматитом». Международный архив аллергии и иммунологии . 146 (2): 169–73. doi :10.1159/000113522. PMID 18204285. S2CID 25078233.
^ Adachi A, Fukunaga A, Hayashi K, Kunisada M, Horikawa T (март 2003 г.). «Анафилаксия на поливинилпирролидон после вагинального применения повидон-йода». Контактный дерматит . 48 (3): 133–6. doi :10.1034/j.1600-0536.2003.00050.x. PMID 12755725. S2CID 22975127.
^ Rönnau AC, Wulferink M, Gleichmann E, et al. (Ноябрь 2000). «Анафилаксия на поливинилпирролидон в анальгезирующем препарате». Британский журнал дерматологии . 143 (5): 1055–8. doi :10.1046/j.1365-2133.2000.03843.x. PMID 11069520. S2CID 10543466.
^ Katelaris, Constance (2009). «Этикетка «Аллергия на йод» вводит в заблуждение». Australian Prescriber . 32 (5): 125–128. doi : 10.18773/austprescr.2009.061 .
^ van Ketel WG, van den Berg WH (январь 1990). «Сенсибилизация к повидон-йоду». Dermatologic Clinics . 8 (1): 107–9. doi :10.1016/S0733-8635(18)30531-X. PMID 2302848.
^ Вольфарт, К. (2010). «Термодинамические свойства растворов полимеров». Ландольт-Бёрнштейн, Новая серия, Группа VIII, Том 6D . Ландольт-Бёрнштайн - Группа VIII Передовые материалы и технологии. Том. 6Д2. Спрингер Верлаг. стр. 1266–1267. Бибкод : 2010LanB..6D2.1266W. дои : 10.1007/978-3-642-02890-8_752. ISBN978-3-642-02889-2.
^ Sapir, L.; Stanley, CB.; Harries, D. (2016). «Свойства поливинилпирролидона в глубоком эвтектическом растворителе». J. Phys. Chem. A. 120 ( 19): 3253–3259. Bibcode :2016JPCA..120.3253S. doi :10.1021/acs.jpca.5b11927. OSTI 1424493. PMID 26963367.
^ Сун, Гошань; Лин, Яннан; Чжу, Чжунчэн; Чжэн, Хэйинг; Цяо, Цзиньпин; Он, Чанчэн; Ван, Хуэйлян (2015). «Сильная флуоресценция поли(N-винилпирролидона) и его окисленного гидролизата». Макромолекулярная быстрая связь . 36 (3): 278–85. дои : 10.1002/marc.201400516. ПМИД 25420749.
^ Фишер, Франк; Бауэр, Стефан (2009). «Поливинилпирролидон. Ein Tausendsassa in der Chemie». Chemie in unserer Zeit . 43 (6): 376–383. дои : 10.1002/ciuz.200900492.