Материал: Учебник для студентов фармацевтических вузов и факультетов Под редакцией

Путем обработки крахмала ферментами (мальтозой), минеральными кислотами, окисляющими веществами при нагревании получают различные производные. Например, растворимые крахмалы получают после обработки раствором кислоты с последующей сушкой.

Декстрин (Dextrinum) — продукт расщепления макромолекулы крахмала при быстром нагревании или в присутствии кислот на более мелкие молекулы — полисахариды крахмала того же состава, что и крахмал.

Водные растворы декстрина обладают высокой вязкостью и большой склеивающей способностью. Благодаря этому с помощью декстрина можно получать хорошие пилюльные массы. Декстрин широко используется как эмульгатор в ряде стран (Германия, США и др.) в виде декстриновой слизи — MucilagoDextrini— для эмульгирования жидких лекарственных веществ, не смешивающихся с водой.

Производные крахмала лучше растворимы в воде и более устойчивы. Их используют в качестве вспомогательных веществ при производстве таблеток, а растворы как основы для мазей. В результате жизнедеятельности специального вида бактерий образуется высокомолекулярный полисахарид — декстран, молекулярная масса которого находится в пределах от 15000 до 150000; 6 %-ный раствор декстрана с молекулярной массой 50000—60000, известный под названием полиглюкин (Polyglucinum), используют для внутривенного введения как кровезаменитель. Это прозрачная бесцветная жидкость без запаха с рН от 4,5 до 6,5.

Растительные экстракты (густые и сухие) представляют собой концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья (ГФ XI, с. 160), содержащие в своем составе различные природные ВМС (камеди, слизи, белки, крахмал и др.).

Густые экстракты (Extractaspissa) — вязкие массы с содержанием влаги не более 25 %; сухие экстракты (Extractasicca) — сыпучие массы с содержанием влаги не более 5 %. Для экстрагирования лекарственного растительного сырья применяют воду, спирт этиловый различной концентрации и другие экстраген-ты, иногда с добавлением кислот, щелочей, глицерина, хлороформа и др. Извлечения для густых и сухих экстрактов освобождают от балластных веществ осаждением спиртом, применением адсорбентов, кипячением и другими способами с последующим фильтрованием. Очищенные извлечения сгущают выпариванием под вакуумом до надлежащей консистенции (густые экстракты).

Сухие экстракты получают высушиванием густых экстрактов или непосредственно из очищенной вытяжки с использованием методов, обеспечивающих максимальное сохранение действующих веществ: распыление, лиофилизация, сублимация и др.

Пектин (Pectinum). Пектиновые вещества — это высокомолекулярные соединения, представляющие по структуре полигалактуроновую кислоту, частично этерифицированную метанолом. Они входят в состав клеточных стенок многих растений. Характерное свойство растворов пектина — высокая желатинирующая способность. Пектин представляет интерес для создания детских лекарственных форм.

Микробные полисахариды относятся к классу природных полимеров, обладающих разнообразными свойствами, благодаря которым их применяют в качестве основ для мазей и линиментов, а также как пролонгаторы, стабилизаторы гетерогенных систем и т. п.

В химико-фармацевтическом институте (г. Санкт-Петербург) разработана технология новых микробных полисахаридов, которые характеризуются апироген-ностью, малой токсичностью, что определяет возможность использования их в качестве вспомогательных веществ. Положительно и то, что запасы их практически неистощимы. Из группы этих веществ наибольшее распространение получил аубазидан -г- внеклеточный полисахарид, получаемый при микробиологическом синтезе с помощью дрожжевого гриба. Благодаря своему строению, разветвленной структуре, конфигурации и конформации моносахаридов в молекуле полимера (М. м. — 6—9 млн) он обладает хорошей растворимостью в воде, дает вязкие растворы, пластичные гели, может взаимодействовать с другими веществами, является эффективным стабилизатором и эмульгатором. Аубазидан в 0,6 % и более концентрации образует гели, которые используют как основы для мазей, 1 % — для пленок и губок, 0,1—0,3 % — как пролон-гатор глазных капель. Его растворы устойчивы при термической стерилизации до 120 °С.

Альгинаты (Alginata). Альгиновая кислота представляет собой ВМС, которое получают из морских водорослей (ламинарий). Альгиновая кислота и ее натриевая соль практически безвредны. Они способны образовывать вяз-„ кие водные растворы и пасты; обладают гомогенизирующими, разрыхляющими, стабилизирующими свойствами. Это послужило основанием для широкого использования их в составе различных фармацевтических препаратов в качестве разрыхляющих, эмульгирующих, пролонгирующих, пленкообразующих вспомогательных веществ.

Агароид (Agaroidum) представляет собой ВМС различной степени полимеризации с малой реакционной способностью, получаемое из водорослей. В состав полимера входят глюкоза и галактоза, а также минеральные элементы (кальций, магний, сера и др.). В 0,1 % концентрации обладает стабилизирующим, разрыхляющим и скользящим (важно для таблеток) действием; в 5 % — корригирующим эффектом; в 1,5 % — в смеси с глицерином используют в качестве мазевой основы.

Коллаген (Collagenum) — основной белок соединительной ткани, состоит из макромолекул, имеющих трехспиральную структуру. Главный источник получения коллагена — кожа крупного рогатого скота, в которой его содержится до 95 %. Коллаген применяют в качестве раневого покрытия: пленки с фура-цилином, кислотой борной, маслом облепиховым, метилурацилом, а также глазные пленки с антибиотиками; губки гемостатические с различными лекарственными веществами. Он обеспечивает оптимальную активность лекарственных веществ, что связано с их глубоким проникновением и продолжительным контактом с тканями организма. Коллаген — хороший носитель глазных лекарственных форм (растворов, пленок).

Белки также относятся к природным высокомолекулярным соединениям. В основе этих продуктов лежит полипептидная группировка, сложные молекулы которых построены из аминокислот.

В зависимости от формы молекул белки разделяют на фибриллярные, имеющие линейную вытянутую форму, и глобулярные, имеющие свернутую шаровидную форму молекул—глобуль. Молекулярная масса белков колеблется в пределах от 27000 до 6800000. При растворении в воде молекулы белков диссоциируют на ионы. Эта диссоциация может происходить по кислотному или основному типу в зависимости от рН среды. В сильнокислой среде белок ведет себя как основание, его молекула диссоциирует за счет групп -NH₂ по основному типу:

HONH₃—R—СООН-----► [NH₃—R—СООН]⁺ + ОН"

Кислотная диссоциация при этом подавлена. В щелочной среде, напротив, подавлена основная диссоциация, а идет преимущественно кислотная:

HONH₃—R—СООН------ [HONH₃—R—COO]" + Н⁺

Однако, при определенном значении рН степень диссоциации амино- и карбоксильных групп приобретает одинаковые значения, тогда молекулы белков становятся электронейтральными. Значение рН, при котором молекула белка находится в электронейтральном состоянии, носит название изоэлектрической точки (ИЭТ). Для большинства белков ИЭТ лежит в области кислых растворов. В частности, для желатина — 4,7; козеина молока — 4,6; Y-глобулина крови — 6,4; пепсина — 2,0; химотрипсина — 6,0 ; альбумина яичного — 4,7; фармагеля А — 7,0; фармагеля В — 4,7. Необходимо учитывать ИЭТ, так как установлено, что от ее величины зависит устойчивость белков, а следовательно, и проявление их свойств. В некоторых случаях возможно даже выпадение белков в осадок. Это связано с тем, что в ИЭТ по всей длине белковой молекулы находится равное количество положительно и отрицательно заряженных ионогенных групп, что приводит к изменению конфигурации молекулы. Гибкая молекула сворачивается в клубок в силу притяжения разноименных ионов (рис. 111).

Представителями группы природных ВМС являются также ферменты, в частности пепсин, трипсин, химотрипсин, гидролизин и др.

Пепсин (Pepsinum) — протеолитический фермент желудочного сока (М. м. 35000). Высокогидрофильное вещество, хорошо растворимое в воде, свертывается при нагревании, осаждается крепким спиртом, солями тяжелых металлов, дубильными веществами. Концентрированные кислоты и щелочи разрушают пепсин. Фильтровальная бумага адсорбирует значительные количества пепсина, свет способствует инактивации фермента.

Медицинский пепсин представляет собой стандартизованную смесь собственно пепсина, получаемого из слизистой оболочки свиных желудков, со свекловичным или молочным сахаром. Это белый или слегка желтоватый порошок, специфического запаха, сладкого вкуса. Доброкачественный пепсин легко растворяется в воде, образуя бесцветные опалесцирую-щие растворы слабокислой реакции. При хранении он может уплотняться или образовывать комки, рассыпающиеся при надавливании. Протеолитическую активность пепсин проявляет в кислой среде, поэтому его назначают, как правило, в растворах, подкисленных соляной кислотой (рН = 1,8—2,0).





Рис. 111. Растворение в воде ВМС: а — со сферической; б — линейной формой молекул

Кислота хлористо водородная не только активирует, но и стабилизирует пепсин, так как в неподкисленных растворах он быстро разрушается. Растворы пепсина следует хранить в прохладном защищенном от света месте. Применяют при расстройствах пищеварения: ахилии, гастритах, диспепсии и др.

Трипсин (Trypsinum) — получают из поджелудочной железы крупного рогатого скота (М. м. 21000). Может быть в двух полимерных формах: кристаллической и аморфной. Это белый кристаллический порошок без запаха, легкорастворим в воде, изотоническом растворе натрия хлорида. Трипсин кристаллический применяют наружно в глазных каплях; в концентрации 0,2—0,3 % — при гнойных ранах, пролежнях, некрозах.

Химотрипсин (Chymotrypsinum) — смесь химотрипсина и трипсина — рекомендуют только для местного применения в виде 0,1—0,5—1 %-ных растворов при гнойных ранах и ожогах.

Гидролизин и аминопептид получают при гидролизе крови животных. Эти белковые вещества хорошо растворяются в воде, являются неограниченно набухающими ВМС, что объясняется строением их макромолекул, которые представляют собой свернутые, шаровидные глобули. Связи между молекулами невелики. Они легко сольватируются, образуя маловязкие растворы.

Панкреатин (Pancreatinum) — высушенный экстракт поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота. Применяют в виде порошка или таблеток внутрь при расстройствах пищеварения, связанных с недостаточностью секреции поджелудочной железы, или нарушении функции почек.

Желатин медицинский (Gelatinamedicinalis) — смесь белковых веществ, получаемая путем осторожного гидролиза коллагена и казеина, находящихся в составе кожи, сухожилий, костей. Представляет собой бесцветные или слегка желтоватые просвечивающие гибкие листочки или мелкие пластинки без запаха. Порошок желатина имеет белый или желтоватый цвет. Основные аминокислоты желатина — гликокол (25,5%), а также аланин (8,7%), аргинин (8,2 %), лейцин (7,1 %), лизин (5,9 %) и глютаминовая кислота. В молекулах желатина содержится много полярных групп (карбоксильных и аминогрупп), которые имеют большое сродство к воде.

Желатин относится к числу фибриллярных, или волокнистых, белков, имеющих разветвленные макромолекулы в виде вытянутых нитей. Между сближенными сегментами фибрилл легко образуются «сшивающие» водородные мостики, превращающие макромолекулы в единую непрерывную сетку. Благодаря сшиванию макромолекул желатин при действии воды и при комнатной температуре (ниже 22 "С) ведет себя как нерастворимый ограниченно набухающий студень. Набухание сухого желатина сопровождается значительным поглощением воды, причем первоначальный объем вещества увеличивается до 14-кратного. При повышении температуры сшивающие связи в узлах молекулярной сетки желатинового студня разрываются, упругий желатиновый студень плавится и превращается в раствор. Теплый желатиновый раствор неограниченно смешивается с водой и глицерином. При понижении температуры растворы постепенно теряют текучесть и застудневают, если только их концентрация не оказывается слишком низкой (ниже 0,7—0,9 %). Плавление и застудневание желатинового студня можно повторять неограниченное число раз.

Растворы желатина прописывают в больших концентрациях для остановки кровотечений (желудочных, кишечных, легочных и гемофилии). Желатин содержит соли кальция, чем, вероятно, обусловлена его способность повышать свертываемость крови; 10 %-ные растворы желатина используют для инъекционного введения. Растворы желатина в воде и глицерине применяют в качестве основы для мазей и суппозиториев. Он активный эмульгатор и стабилизатор, но из-за гелеобразующих свойств его редко применяют с этой целью в аптечной практике. Эмульсии получаются густыми, плотными. Они быстро подвергаются микробной контаминации. Желатин также используют для приготовления желатиновых капсул и основ для мягких лекарственных форм.