Применение полимеров и сополимеров N-винилпирролидона

Применение в медицине

Поливинилпирролидон нашел широкое применение в медицинской практике благодаря своей хорошей растворимости в воде, отсутствию токсичности и высокой склонности к комплексообразованию. В зависимости от величины молекулярного веса поливинилпирролидон используется главным образом в следующих трех направлениях:

• 1)в качестве основы кровезамещающих растворов,
• 2)для дезинтоксикации организма,
• 3)для продления действия лекарств.

Кровезаменители. Применение поливинилпирролидона как коллоидной основы для приготовления кровезамещающего, точнее, плазмозамещающего раствора явилось по существу первым, определившим дальнейшую судьбу и развитие этого интересного синтетического полимера.

В современной медицине метод переливания крови и отдельных ее составных частей приобрел большое значение. Этим методом лечат теперь гнойные заболевания, сепсис, тяжелые ожоги. Почти ни одна сложная хирургическая операция (операция на сердце, легких, пищеводе) не проходит без переливания крови. ПотребПотребность в донорной крови столь велика, что ее нельзя удовлетворить даже в мирное время. Консервированная кровь может храниться непродолжительное время, и ресурсы этого ценного природного продукта весьма ограниченны. Отсюда понятно, какое важное значение приобретают стабильные плазмозамещающие растворы, полученные на основе синтетических веществ. Совершенно очевидно, что ни один из предложенных растворов не является полноценным заменителем крови, способным воспроизводить все ее физиологические свойства. Нельзя полностью заменить цельную кровь и даже плазму крови, т. е. ту ее жидкую часть, которая остается после оседания красных, белых кровяных телец и других форменных элементов и содержит главным образом фибрин и солевые вещества. Однако различные препараты могут выполнять те или иные функции крови и в этом смысле являются кровезаменителями.

У человека кровь составляет около 8, 5% по отношению к весу тела. Потеря более 50% общего количества крови вызывает смерть. Однако смерть наступает не из-за потери эритроцитов. Опыты на животных показали, что при потере 2/3 общего количества эритроцитов можно сохранить жизнь, если недостающую кровь заменить жидкой частью крови — плазмой. Не только опыты на животных, но и наблюдения над реальными людьми показали, что смерть от кровотечения наступает результате уменьшения общей массы крови, падения кровяного давления. Кровообращение замедляется, температура тела падает, наступающее кислородное голодание центральной нервной системы ведет к остановке дыхания и сердца. Назначение кровезамещающих жидкостей заключается в том, чтобы восполнить объем утраченной крови, быстро поднять и удержать кровяное давление и тем самым обеспечить кровоснабжением жизненно важные органы. В этом случае речь идет о плазмозаменителях.

Но не каждая жидкость может играть роль плазмозаменителя. При непременном условии отсутствия токсичности и пирогенности жидкость должна не только быстро поднимать кровяное давление, но и стойко удерживать его, т. е. сохраняться в кровеносном русле достаточно длительное время. Плазмозаменители должны также усваиваться организмом или выводиться в неизменном количестве, не отлагаясь в различных органах и тканях, По физико-химическим свойствам (вязкость, осмотическое давление) такие растворы, естественно, близки к плазме человека.

Плазмозамещающий раствор впервые был применен в 1831 г., был водный раствор поваренной соли. Однако существенным недостатком солевых растворов является то, что они быстро выходят из кровеносных сосудов и при тяжелой кровопотере их переливание не достигает цели. Чтобы удержать в кровеносном русле кровезамещающий раствор, к нему добавляют коллоиды. Одной хороших гидрофильных коллоидных основ, отвечающих требованиям современной медицины, является поливинилпирролидон. Его водные растворы обладают слегка желтоватым оттенком, при взбалтывании образуют пену. Для приготовления плазмоещающего раствора применяются полимеры со средним молеярным весом. По разным данным, величина молекулярного числа колеблется в пределах от 25 000 до 40 000. Растворы, содержащие 2, 5—4% такого полимера, обладают физико-химическими свойствами, близкими к свойствам плазмы человека. Лечебный препарат помимо поливинилпирролидона содержит в небольших количествах неорганические соли (хлориды натрия, калия, кальция, магния). Растворы поливинилпирролидона легко стерилизуются и могут сохраняться длительное время. Такие растворы вводятся больным без учета принадлежности их к группам крови, кровезаменители на основе поливинилпирролидона применяют при травматическом и операционном шоке, острой кровопотере, при ожоговой болезни. Противопоказания к переливанию растворов поливинилпирролидона —травма черепа, кровоизлияние в мозг, гипертоническая болезнь, заболевания печени и почек [1, c. 135].

Продление действия лекарств. Дальнейшее изучение свойств поливинилпирролидона показало, что наряду со способностью хорошо восстанавливать динамику крови он обладает другими ценными лечебными свойствами. Так, полимеры с высоким молекулярным весом обладают замечательным свойством продлевать действие других лекарств на организм человека.

Поливинилпирролидон с высоким молекулярным весом (50 000—60 000) медленно рассасывается в тканях, и, cледовательно, медленно рассасываются введенные вместе с ним лекарства. Установлено, что поливинилпирролидон продлевает действие инсулина, некоторых антибиотиков (пенициллин, стрептомицин, тетрациклины), салицилатов, барбитуратов, ряда гормонов и некоторых других лекарств. Особенно интересна способность поливинилпирролидона продлевать обезболивающее действие наркотических и анестезирующих средств. Так, использование совместно с полимером новокаина позволяет продлить его обезболивающее действие от нескольких часов до трех — четырех (иногда до девяти) дней. При внутривенном введении поливинилпирролидона вместе с пентоталом длительность наркоза увеличивается вдвое против обычного, при уменьшенной вчетверо дозе наркотика [1, c. 137].

Дезинтоксикация организма. Способность поливинилпирролидона связывать различные вещества используется в медицинской практике и в другом очень важном направлении, а именно для выведения ядов и токсических веществ из организма. Для этой цели применяются полимеры винилпирролидона с низким молекулярным весом (10 000—15 000): Такие полимеры прочно связывают различные токсины и быстро выводятся вместе с ними из организма.

По силе дезинтоксикационного действия низкомолекулярный полимер винилпирролидона занимает первое место среди препаратов подобного действия. Поливинилпирролидон обладает даже более высокими по сравнению с белком крови адсорбционными свойствами. Этот полимер способствует выделению почками веществ, которые в норме ими не выделяются, а также увеличению растворимости некоторых плохо растворимых (и нерастворимых) в воде продуктов. При вливании растворов низкомолекулярного поливинилпирролидона происходит как бы «промывание» тканей. Это свойство послужило основанием для применения его в качестве дезинтоксикатора при отравлениях, а также при некоторых инфекционных заболеваниях (скарлатина, дифтерия, токсическая дизентерия). Лечебный эффект иногда наблюдается немедленно. Так, при вливании растворов низкомолекулярного поливинилпирролидона больным токсической дизентерией признаки острого токсикоза (посинение, рвота, судороги) исчезают в процессе введения этих растворов.

Высокая дезинтоксикационная способность низкомолекулярго поливинилпирролидона наблюдалась при экспериментальной острой лучевой болезни. Для оценки этого свойства очень показательны результаты исследования мочи. Обнаружено, что и лечении облученных собак низкомолекулярным поливинилпирролидоном сразу после введения препарата токсичность мочи возрастает в пять раз. Это убедительно доказывает роль полимера в связывании и выведении токсинов из организма.

Поливинилпирролидон дает также комплексы с токсинами, образующимися в организме при ожоговой болезни, пневмонии, сепсисе и т. д., что позволяет успешно использовать его терапии этих тяжелых заболеваний.

Большой интерес представляет переливание поливинилпирролидона в комплексном лечении гемолитической болезни новорождённых. Хотя при этом не исчезают причины заболевания, введение поливинилпирролидона устраняет явления токсикоза, облегчает течение болезни и предотвращает появление тяжелых осложнений.

Низкомолекулярный полимер винилпирролидона, как и другие препараты поливинилпирролидона различного молекулярного веса не вступает в круговорот обмена веществ в организме [1, c. 138].