Karbopolit (Rarely Cross-linked Acrylic Polymers - RAP ) ovat akryylihapon johdannaisia , joista tietyissä olosuhteissa ja tietyillä menetelmillä saadaan geelejä, joita käytetään apteekissa pehmeiden annosmuotojen pohjana. Yhdysvalloissa ja Euroopassa karbopoleja kutsutaan karbomeereiksi.
RAP-tyyppejä on useita: Carbopols, Pemulens ja Noveons:
Carbopol-homopolymeerit ovat akryylihapon polymeerejä allyylisakkaroosin tai allyylipentaerytritolin kanssa. Carbopol-kopolymeerit ja pemuleenit ovat akryylihapon polymeerejä, jotka on modifioitu pitkäketjuisilla (C10-C30) alkyyliakrylaatilla ja silloitettu allyylipentaerytritolilla. Noveons - kalsiumsuola ja happomuoto - akryylihapon polymeerit divinyyliglykolin kanssa [1] .Mutta useimmiten, kun ihmiset puhuvat RAP:sta, he tarkoittavat karbopol-homopolymeerejä.
Euroopan farmakopean mukaan nämä ovat akryylihappopolymeerejä , jotka on silloitettu sokereiden tai polyalkoholien polyalkyyliestereillä.
Tällä hetkellä on olemassa suuri määrä erilaisia RAP-merkkejä, joista suurin osa valmistetaan ulkomailla, Venäjällä on perustettu Arespol- ja MARS-06-merkkisten polymeerien tuotanto. RAP:ita tutki ensimmäisenä Venäjällä KV Alekseev, joka syntetisoi alkuperäisen polymeerin SAKAP ym. [2] , mutta tätä polymeeriä ei tällä hetkellä käytetä. Lähes kaikki venäläisen RAP:n tutkimukset liittyvät saman kirjoittajan kehittämään Arespolin ominaisuuksien tutkimukseen.
Karbopolit luokkana kuvattiin kirjallisuudessa ensimmäisen kerran vuonna 1955 . [3] Nykyään niitä käytetään laajalti pehmeiden, nestemäisten ja kiinteiden annosmuotojen valmistuksessa.
Kaikki RAP :t on valmistettu akryylihaposta . Suurin ero eri laatujen polymeerien välillä on kopolymeerien määrien ja silloitusten lukumäärän suhde. Pieni muutos niiden lukumäärässä mahdollistaa suuren määrän erilaisia RAP:ita, joilla on tietyt ominaisuudet ilman merkittävää muutosta niiden molekyylirakenteessa. Polymeerit ovat akryylihappohomopolymeerien estereitä , jotka on silloitettu allyylisakkaroosilla, allyylipentaerytritolilla tai divinyyliglykolilla. Näiden polymeerien teoreettisesti laskettu molekyylipaino on välillä 700 000 - 3 - 4 miljardia, mutta RAP:n todellisen molekyylipainon määrittämiseen ei ole menetelmiä. RAP:n toistuvan fragmentin (katso kuva) molekyylipaino on 72-78. RAP sisältää vähintään 56 % ja enintään 68 % karboksyyliryhmiä kuiva-aineesta laskettuna [4] .
RAP:t ovat ulkonäöltään valkoisia, hiutaleisia, hygroskooppisia, hieman happamia jauheita, jotka turpoavat vedessä ja muissa polaarisissa liuottimissa dispergoinnin jälkeen ja muodostavat stabiileja geelejä, kun ne neutraloidaan emäksisten aineiden liuoksilla tai kun ne ovat vuorovaikutuksessa polyolien kanssa [3] [4] ., The bulk RAP:n tiheys on noin 208 kg/m³, lasittumislämpötila 100–105 °C (pienenee polymeeriä kostutettaessa). Keskimäärin kiinteän polymeerin hiukkaskoko on noin 2-7 mikronia, ja jokainen hiukkanen on kolmiulotteinen kudottu polymeeriketjurakenne. Polymeerien tiheys on 1,39-1,41 kg/m³. Polymeerin happamien muotojen turvotus vedessä saavuttaa 150%, natriumsuolojen - 250%. Happamien muotojen 1-prosenttisen vesidispersion pH-arvo on 2,5 - 3,5. pH-arvoilla > 6 polymeerin karboksyyliryhmät ionisoituvat , minkä seurauksena negatiivisesti varautuneiden hiukkasten välillä tapahtuu repulsio, joka johtaa polymeerin turpoamiseen ja ketjun suoristukseen [5] .
RAP:n edut: geelien korkea viskositeetti alhaisilla polymeeripitoisuuksilla; lämpö- ja mikrobiologinen stabiilius; stabiilisuus ja kemiallinen kestävyys varastoinnin aikana; yhteensopivuus monien lääkeaineiden kanssa; mahdollisuus saada geelejä, joilla on laaja pH-alue 4-10; tuloksena olevien geelien viskositeettiominaisuuksien hallinnan helppous; erinomaiset ripustusominaisuudet; kyky stabiloida I- ja II-tyyppisiä emulsioita; hypoallergeenisuus; tiksotropia, mikä helpottaa niiden ekstruusiota putkista; helppo levittää ja poistaa ihon pinnalta; lääkeaineiden korkea imeytyminen [6] .
Karbopolien tunnistaminen suoritetaan eri menetelmillä. Euroopan farmakopea tarjoaa infrapuna-absorptiospektrofotometrian aitouden päätestiksi. Spektrissä on pääkaistat kohdilla 2960 cm - 1 , 1720 cm - 1 , 1455 cm - 1 , 1415 cm - 1 , 1250 cm - 1 , 1175 cm - 1 ja 800 cm - 1 . Voimakkain niistä on 1720 cm −1 :ssä .
Muut aitoustestit:
Euroopan ja Ison- Britannian kansalliset farmakopeat yleisessä artikkelissa "Karbomeerit" (karbomeerit) säätelevät vapaan akryylihapon (enintään 0,25 %, määritetty nestekromatografialla), bentseenin (määritetty yleisellä jäännösliuottimien määritysmenetelmällä), raskaan akryylihapon läsnäoloa. metallit (enintään 10 ppm lyijyä), sulfaattituhka (enintään 4 % 1 g näytettä kohti) sekä massahäviö kuivauksen aikana, joka ei saa ylittää 2 % [4] [7] .
Karbopolit ovat erittäin heikkoja happoja ja ne muuttuvat melko helposti suoloiksi . Konsentraatiosta riippuen vesipitoisten RAP-dispersioiden pH-arvo on 2,8-3,3. Mitä korkeampi polymeeripitoisuus dispersiossa on, sitä pienempi pH-arvo johtuu suuremmasta karboksyyliryhmien määrästä (-COOH) [8] .
RAP:n paksuuntumiseen tunnetaan kaksi mekanismia. Yksinkertaisin on RAP-hapon muuttaminen vastaavaksi suolaksi neutraloimalla emäksisten aineiden liuoksilla: natrium, kalium, ammoniumhydroksidi jne. Heikosti polaariset tai ei-polaariset liuotinsysteemit voidaan neutraloida amiineilla. Tämän neutralointimekanismin avulla kierretty molekyyli avautuu ja aiheuttaa välittömän paksuuntumisen.
Toinen mekanismi liittyy hydroksyylidonorin käyttöön RAP:iin viemiseksi. Karboksyylidonorin yhdistelmä yhden tai useamman hydroksyylidonorin kanssa aiheuttaa vetysidoksesta johtuvan paksuuntumisen. Tällaisten järjestelmien pH-arvo on yleensä alhainen [9] .
Tällä hetkellä Venäjällä (erityisesti lääketieteen lääketieteen laitoksella (ATL) SPCFU ) tutkitaan seuraavien polymeerien ominaisuuksia :
- Sakeuttaminen laajalla viskositeetilla ja antaa halutut ominaisuudet nestemäiselle materiaalille.
- Kiinteiden hiukkasten stabilointi suspensiossa.
- Emulsion stabilointi.