Медицинский блог. Статьи про медицину.

Як стати розчинним?

У нашій уяві полімери асоціюються з пластиковим посудом, шпалерами, що миються, і плащами-дощовиками, тобто ми сприймаємо їх як речовини, вельми стійкі до води. І раптом – полімери, які розчиняються у воді? Адже ви з ними давно знайомі, просто не обертали уваги. Ну, що ж, спробуємо розповісти дещо интересное про них.

Для полімерів існує значно менше розчинників, чим для речовин, з яких їх синтезують. Вода серед них чи не якнайгірший. Лічені полімери розчиняються в ній. Можна запитати, а не чи все рівно, в чому розчиняти полімери? Ну, по-перше, ясно, що вода найдешевший розчинник. По-друге, зі всіх розчинників – це найбезпечніший, нетоксичний. Крім того, полімер зручно перевозити в сухому вигляді, а воду здобувати на місці.

Природні водорозчинні полімери знайомі нам з детства: хто з нас не жував вишневий клей, не їв мармелад, або не пив кисіль? Найвідоміший з них – крохмаль. Ще з ІІ століття до нашої ери дійшли до нас відомості про те, як отримувати його з пшениці. Щоб розчинити крохмаль, його треба «заварить» у гарячій воді. Якщо крохмаль змочити холодною водою і обережно нагрівати, утворюється відомий продукт його переробки – декстрин, який можна розчиняти і в холодній воді. Якщо ж обробити крохмаль соляною кислотою, відокремити від розчину і висушити, утворюється ще один клей, який називається квелин. Він теж розчинимо в холодній воді.

З природних водорозчинних полімерів вельми популярні желатину, її виварюють з кісток тварин, агар-агар і солі альгінової кислоти, їх виділяють з морських водоростей.

Але природні полімери дорогі і дефіцитні, до того ж, вони не завжди володіють потрібними властивостями. Як правило, можна підібрати, або навіть спеціально синтезувати полімер, що має для конкретного застосування більш відповідні властивості.

Полімери, молекули яких здатні набувати в розчинах електричного заряду, називаються полиэлектролитами. Ними можуть бути не тільки штучно створені молекули, але і найважливіші природні біополімери – білки. Плазма крові – це складний розчин полиэлектролитов. Отже, не треба далеко шукати водорозчинні полімери, вони в нас самих.

Плаття голого короля

З водорозчинних полімерів цілком можна виготовляти нитки і тканини. Але, здавалося б, кому потрібний одяг, зникаючий під час дощу, або купальник одноразової дії? Тим часом, нитки, що розчиняються у воді, потрібні. І понад усе, напевно, хірургам. Для зшивання ран і перев’язування кровоносних судин вони застосовують “нитки” з шовку, волосся, кетгута (тонких смужок з телячих або овечих кишок). Шовк і волос не розсмоктуються, тому шви після загоєння ран доводиться знімати. Кетгут самостійно розсмоктується в організмі, але часто ще до повного загоєння ран. Нитки, виготовлені з полімерів, наприклад, з полігліколевої кислоти не мають цих недоліків, вони розчиняються тільки після повного рубцювання, і повністю виводяться з організму. Для таких ниток характерні чіткі терміни розсмоктування, відсутність реакції тканин організму, міцність і інші позитивні властивості. Тому в даний час близько 80 % шовних матеріалів – полімерні нитки, що розсмоктуються.

Тканини, що поволі розчиняються, і волокна можна застосувати як ефективний перев’язувальний матеріал, якщо хімічно з’єднати полімер, наприклад, поливиниловый спирт, з молекулами бактерицидних речовин. Одяг лікарів, серветки і простирадла, зроблені з таких тканин, повністю знезаражуються при змочуванні водою.

Полімери тривалої дії

Нові лікарські препарати на основі водорозчинних полімерів все частіше застосовують в медицині. Основна їх перевага – пролонгована дія, тобто ліки потрапляють в організм не відразу, а поступово, впродовж певного проміжку часу. Це дає можливість рідше за них вживати, понизити разову дозу. Ліки діють триваліший термін, і, буває, доставити їх до ураженого органу можна тільки за допомогою водорозчинних полімерів.

Яскравий приклад – лікувальні очні плівки. Вони, на відміну від крапель, які швидко псуються і легко вимиваються сльозами, забезпечують тривалу дію ліків на очі хворого. Основа таких плівок – ті ж водорозчинні полімери. Полімерна основа плівки розчиняється в слізній рідині, поступово звільняючи ліки, і забезпечує пролонговану дію протягом доби.

Полімерні оболонки у багатьох випадках дозволяють уникнути ін’єкцій. Їх доводиться робити у тому випадку, коли ліки руйнуються в кислотному середовищі шлунку. Якщо ж хворому дати “полимерную” пілюлю, яка не піддається дії шлункового соку, зате охоче розчиняється в лужному середовищі кишечника, то ліки будуть доставлені за призначенням і без ін’єкцій.

Коли кров на нулі

Ну, а самі розчини полімерів, чи придатні вони на що-небудь? Несомненно! Наприклад, кров, ця дорогоцінна рідина, як її часом не хватает! Але ж кров – це “живая” дисперсія кров’яних тілець в плазмі – водному розчині біополімерів. Чи не можна її замінити, хоч би тимчасово, іншими полімерами, здатними виконувати ті ж функції? Уявіть собі, можна. Ще в 1915 році в медичній практиці був використаний кровозамінник на основі желатин. Для заміни донорській крові в апаратах штучного кровообігу довгий час застосовували такі препарати, як желатиноль. Вже з назви видно, що отримують його з природного полімеру – желатин. З сорокових років і до цього дня, використовують кровозамінники на основі декстрану і багатьох інших водорозчинних полімерів. Ці препарати ще не цілком досконалі, але роботи із створення повноцінних замінників крові продовжуються.