Розроблення основ технології одержання сорбційно здатних гранульних кополімерів полівінілпіролідону

Abstract

The thesis is devoted to the development of fundamentals of the technologies obtained of hydrophilic functional active low dispersive PVP (co)polymers with necessary selective sorption ability and to the creation of the drug delivery systems prolonged on their basis. By the kinetic researches of suspension polymerization of compositions on themethacrylic esters with PVP basis their higher reactivity ability comparatively with homopolymerization of methacrylates is determined and the choice of dispersive phase composition, effective initiating systems and suspension stabilizators is grounded. The optimal inert solvent for PVP compositions, which contain hydrophobic glycidyl methacrylate, is mixture of toluene and decanol, the optimal stabilizer – magnesium hydroxide; for compositions, which contain hydrophilic 2-hydroxyethylmethacrylate, – decanol with cyclohexanol. High initiating ability of the chang oxidation degree metals ion complex - PVP in (meth)acrylic monomers suspension polymerization with of graft (co)polymers creation was confirmed. The obtaining technologies of (co)polymers granule of PVP with (meth)acrylic esters of controlled controlled sizes and polydispersity were developed, their sorption-desorption properties of model substances and certain drugs were studied and directions of their practical application were offered. The suitability, of developed (co)polymers as granule polymer transmitter of the substances controlled delivery, including drugs was confirmed. Диссертация посвящена разработке основ технологии получения функционально активных мелкодисперсных сополимеров ПВП с необходимой селективной сорбционной способностью и созданию систем пролонгированного выделения лекарств на их основе. В работе исследовано влияние природы мономеров (гидрофильного 2-оксиэтилметакрилата (ОЭМА) и гидрофобного глицидилметакрилата (ГМА)) на протекание их суспензионной полимеризации в присутствии ПВП и на сорбционные свойства синтезированных сополимеров. На основе рассчитанных параметров растворимости и коэффициентов распределения компонентов в водной и органической фазе обоснован выбор оптимального инертного растворителя для мономерной фазы: для ОЭМА композиций – смесь деканола с циклогексанолом, для ГМА композиций – смесь толуола с деканолом. Установлено влияние природы стабилизаторов и показано преимущество использования для стабилизации суспензии тонкодисперсного коллоида гидроксида магния над полимерными защитными коллоидами. Подтверждена высокая инициирующая способность комплекса ион металла переменной валентности – ПВП в суспензионной полимеризации (мет)акриловых мономеров с образованием привитых сополимеров. Установлено, что скорость полимеризации, инициируемой комплексом ПВП–feso4, выше по сравнению с полимеризацией, инициируемой пероксидами, а композиции, содержащие гидрофобный ГМА, отличаются большей реакционной способностью в сравнении с содержащими гидрофильный ОЭМА. Рассчитаны основные кинетические параметры и предложена топологическая схема реакции полимеризации, которая является теоретической базой направленного синтеза сополимеров с прогнозируемой структурой и формой частиц. Доказано, что на средний диаметр частиц и на их полидисперсность влияет полярность среды, природа и концентрация мономера, стабилизатора и инициатора, температура, интенсивность перемешивания. Полученные результаты обосновали оптимальные технологические условия получения качественных сферических частиц с показателем полидисперсности 1,08…1,17. Установлены закономерности сорбции и десорбции модельных веществ и лекарств – метиленового синего, натрия диклофенака, карбамазина, гентамицина сульфата синтезированными сополимерами. Показана взаимосвязь природы функциональных групп сополимеров, их дисперсных характеристик с сорбционной способностью, что дало возможность проводить выбор состава сополимеров для иммобилизации конкретного препарата. Проведенные исследования показали, что сополимеры ПВП с ОЭМА, синтезированные с использованием Fe2+, в результате формирования развитой поверхности гранул отличаются большей иммобилизационной способностью относительно антибиотика гентамицина сульфата в сравнении с сополимерами, полученными под действием пероксидов. Высвобождение лекарств из таких сополимеров происходит с постоянной скоростью до высоких степеней десорбции. Проведенные исследования положены в основу разработанной специфической дисперсионной полимеризации метакриловых эфиров в присутствии ПВП в водно-органической среде и технологии синтеза гранульных сополимеров с заданной структурой, гранулометрическим составом и селективными сорбционно-десорбционными свойствами. Дисертація присвячена розробленню основ технології одержання гідрофільних функціонально активних дрібнодисперсних кополімерів ПВП з необхідною селективною сорбційною здатністю і створення систем пролонгованого вивільнення ліків на їхній основі. Кінетичними дослідженнями суспензійної полімеризації композицій на основі метакрилових естерів та ПВП виявлено їхню вищу реакційну здатність порівняно з гомополімеризацією метакрилатів і обґрунтовано вибір складу дисперсної фази, ефективних ініціювальних систем та стабілізаторів суспензії. Оптимальним інертним розчинником для композицій ПВП, що містять гідрофобний гліцидилметакрилат є суміш толуену з деканолом, стабілізатором – магнію гідроксид; для композицій, що містять гідрофільний 2-гідроксіетилметакрилат – суміш деканолу з циклогексанолом. Підтверджена висока ініціювальна здатність комплексу йон металу змінного ступеня окиснення – полівінілпіролідон у суспензійній полімеризації (мет)акрилових естерів з утворенням прищеплених кополімерів. Розроблені основи технології одержання гранульних кополімерів ПВП з (мет)акриловими естерами з регульованими розмірами та полідисперсністю, досліджені їхні сорбційно-десорбційні властивості щодо модельних речовин та ліків та запропоновані напрямки практичного використання. Підтверджена придатність розроблених (ко)полімерів як гранульних полімерних носіїв контрольованого вивільнення речовин, у т.ч. ліків.