Poliakrilsav - biológia
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Antibiotikumok baktériumoktól
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Poliakrilsav
25 ° C-on, g 100 ml −1 [3]
Poliakrilsav szintetikus úton előállított kémiai vegyület és nagy molekulatömegű akrilsav polimer. A poliakrilsav általában higroszkópos, fehér por formájában van, vagy szagtalan vagy enyhén savas szagú.
A poliakrilsav képes géleket képezni, amikor a pH-semlegestől gyengén lúgos tartományba eső vizet abszorbeálja, ezért sűrítőszerként használják, például gyógyszerészeti és kozmetikai készítményekben, de festékekben, kenőanyagokban és más technikailag használt termékekben.
A poliakrilsav különböző mértékű polimerizációban fordul elő.
jellemzők
A poliakrilsav - por formájában - fehér, higroszkópos, észrevehető szag nélkül vagy enyhén savanyú illattal. A polimer rosszul térhálósított és 56-68% karboxicsoportot tartalmaz. A pKA értéke 6,0 ± 0,5 (Carbopol 934). [4] A térfogatsűrűségre vonatkozó információk körülbelül 0,2 g · cm-3 [4] [5] és 2,08 g · cm-3 [6] között mozog, részecskemérete 2-6 µm. A poliakrilsav granulátum szemcsemérete körülbelül 180 - 425 um.
1% -os vizes poliakrilsav-szuszpenziók pH-ja 2,5-3,2. Csak egy proton akceptor (pl. Trometamol (Tris), ammónium-hidroxid (ammónia-víz) vagy nátrium-hidroxid (maró nátrium-hidroxid) hozzáadása után) kezdődik a gélképződés: a karboxilcsoportok deprotonálódnak és taszítják, az előzőleg tekercselt polimer láncok megnyúlnak és lineáris kolloid szerkezetet képeznek, amelyben a A vizet tárolják. A gélképződés pH-függő. Egy bizonyos pH-érték túllépése esetén a gél szerkezete lebomlik és a gél cseppfolyóssá válik. A gélszerkezetek érzékenyek az erős savakra, a többszörösen töltött kationokra és a kationos polimerekre is. [7] Még alacsony kationkoncentrációk (például Ca 2+, Al 3+) is a cseppfolyósodáshoz vagy koagulációhoz (flokkulációhoz) vezethetnek. Ilyen esetekben a többértékű kationok komplexezése például nátrium-edetáttal stabilizáló hatást fejt ki.
A polimerizáció mértékétől (moláris tömeg) függően különbséget tesznek különböző típusok között, amelyek gélei viszkozitásukban különböznek.
Gyógyszerészetileg használt típusok
Az Egyesült Államok Gyógyszerkönyvében (USP) megkülönböztetik a homopolimer poliakrilsavakat (Karbomerek) A, B és C típusokba, amelyek géljeit különböző, gyógyszerészetileg releváns viszkozitások jellemzik. Ezek megfelelnek az úgynevezett viszkozitás-átlagos moláris tömegnek Mv (Viszkozitás átlagos molekulatömeg), [8] amelyet körülbelül a viszkozitáson keresztül határozunk meg, és a típusok megkülönböztetésére is használjuk.
| Viszkozitás [mPas] | 4 000–11 000 | 25 000–45 000 | 40 000-60 000 |
| Hozzávetőleges relatív moláris tömeg Mv [g · mol −1] | 1 250 000 | 3 000 000 | 4 000 000 |
| Kereskedelmi típusok, benzolmentes (példák) | Carbopol 981, Carbopol 971, Carbopol 71G | Carbopol 974P, Carbopol 984, Carbopol 5984 | Carbopol 980 |
| A viszkozitásokat meghatározott körülmények között (0,5% -os koncentráció, pH 7,3-7,8 25 ° C-on) rotációs viszkoziméterrel (orsómérő test) határozzuk meg relatív vagy "látszólagos" viszkozitásként. | |||
Az Európai Gyógyszerkönyvnek megfelelő gyógyszerészeti karbomer osztályok viszkozitása 300–115 000 mPas, 0,5% gélként.
A poliakrilsavak külső felhasználásának korábbi korlátozása, amely a szintézis során mérgező oldószerek (benzol) maradványainak jelenlétén alapult, már nem releváns. A gyógyszerészeti osztályokat benzolmentesen gyártják és nagyon tisztaak (maximális benzoltartalom 2 ppm). A monomer akrilsav aránya 0,25% -ra korlátozódik.
A technikailag és a háztartásokban használt karbomerek azonban általában maradék benzolt tartalmaznak.
A karbomerek viszkozitásnövelőként is alkalmazhatók vizes-alkoholos és alkoholos készítményeknél. [3]
Általános szabály, hogy a poliakrilsav bőrbarát és nyálkahártyán is alkalmazható; csak nagyobb koncentrációban irritáló.
Veszélyesség (a veszélyes anyagokra vonatkozó jogszabályok szerinti címkézés)
A poliakrilsav nem mérgező, és nincsenek olyan veszélyek, amelyekre az EK irányelvek értelmében címkézés szükséges. Azokat a típusokat, amelyek a gyártási folyamat eredményeként aggályos anyagokat tartalmaznak olyan mennyiségben, amelyet címkézni kell, ennek megfelelően kell címkézni. Például a benzolt tartalmazó típusokat GHS08 és toxikus (T) osztályba sorolják - az EK irányelvek értelmében. [2] R: 45 - 46 és S: 53 - 45 vagy H: 340 - 350 és P: 201 - 308 + 313 mondatokat hordozzák. A benzolmentes típusokat nem jelölik veszélyes anyagokkal. [9]
Minden típus robbanásveszélyes por-levegő keveréket képezhet.
szintézis
A poliakrilsavat gyökös polimerizációval szintetizáljuk peroxidok jelenlétében azo-vegyületekkel vagy más gyökképzőkkel, mint polimerizációs iniciátorokkal.
Konkrét példa a következőképpen néz ki: Akrilsavat adunk egy polimerizációs reaktorba kis mennyiségű allil-pentaeritrittel, szerves peroxiddal és az oldószerek ciklohexán és etil-acetát keverékével. Ezután összekeverik, polimerizálják, szárítják és összetörik. [3]
Az Európai Gyógyszerkönyv szerinti karbomerek előállításához kis mennyiségű cukor vagy polialkohol polialkén-étere térhálósodik. Az amerikai gyógyszerkönyv (USP) vezet a monográfia alatt Karbomer homopolimer térhálósítás többértékű alkoholok allil-étereivel (pl. pentaeritrit).
Előállítás a megfelelő poliakrilnitril prekurzorok elszappanosításával, vagy akrolein és hidrogén-peroxid oxidatív polimerizációjával is lehetséges. [3]
használat
Gyógyszerészeti és orvosi felhasználás
- Gélképzőként a bőrre és a nyálkahártyákra felvitt dózisformák előállításában. A karbomerek ragasztó gélek előállítására is alkalmasak. [3] Ebből a célból a karbomert nagy koncentrációban vastag paraffinná dolgozzák fel, így félszilárd készítmény jön létre. A nedvszívó nyálkahártyákra történő felvitele után a vízfelvétel révén fejlődik ki a nagyon tapadó gél.
- Viszkozitást növelő adjuvánsként folyékony gyógyszerekben az ülepítés/krémesedés megelőzésére a diszperziós rendszerekben vagy az adagolás javítására.
- Pszeudo-emulgeátorokként a karbomerek stabilizálják az olaj a vízben emulziókat. Hosszú szénláncú alifás aminokat, például sztearil-amint használnak semlegesítésre. [1]
- Kötőanyagként tablettákban.
- A könnypótlók összetevőjeként. A nedvességmegkötő hatás miatt a szem nyálkahártyáját nedvesen tartják.
| Gélépítő | 0,5-2 |
| Szétszórtság | 0,5-1 |
| Emulgeálás | 0,1-0,5 |
| kötőanyag | 5-10 |
Egyéb alkalmazási területek
A poliakrilsavat emulzióalapú kenőanyagokban, nyomdafestékekben, polírozókban és viaszokban, festékekben vagy festékekben, víz- vagy olajálló bevonatokban, kozmetikai termékekben és „ipari különlegességekben” is használják. [1]