Коллоидные растворы

Коллоидные (от гр. kolla - клей и eidos - вид) растворы (золи) являются дисперсными системами, размер частиц которых находится в пределах 1-100 нм (ОД мкм). В отличие от истинных растворов золи являются гетерогенными, точнее ультрамикрогетерогенными системами, состоящими по крайней мере из двух фаз. В коллоидных системах каждая частица представляет собой агрегат атомов и молекул, называемый мицеллой (от лат. micella - частица, крупинка). Другая важнейшая особенность коллоидных растворов заключается в их агрегативной неустойчивости. Коллоидные растворы могут быть устойчивы только тогда, когда в них присутствует третий компонент - стабилизатор, который, адсорбируясь на поверхности раздела частица - среда, предотвращает их коагуляцию. Устойчивость коллоидных систем улучшается также и за счет возникновения вокруг частиц сольватных слоев из молекул растворителя.

Коллоидные растворы не обладают свойствами обратимости. Если водный коллоидный раствор выпарить и снова добавить воду, то вновь коллоидного раствора не получится. Частицы дисперсной фазы коллоидных растворов невидимы в обыкновенном микроскопе, но обнаруживаются в электронном микроскопе. Поскольку поперечине размеры частиц достаточно велики, то свет не может проходить через них и подвергается рассеиванию. В результате коллоидные растворы в отраженном свете всегда опалесцирующие или мутные (в проходящем свете они прозрачные).

Благодаря большим размерам частиц диффузионные процессы в коллоидных растворах выражены слабо. Поперечные размеры коллоидных частиц значительно меньше пор обычных фильтров (4-120 мкм). Поэтому коллоидные растворы можно фильтровать, если отсутствует опасность адсорбции частиц фильтрующими перегородками. Через полупроницаемую мембрану коллоидные частицы не проходят. Наконец, в результате большой поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой в коллоидных растворах активно протекают поверхностные явления. Таким образом, в коллоидных системах каждая мицелла является высокодисперсной частицей в виде полимолекулярного агрегата коллоидных размеров с определенными физико-химическими и технологическими свойствами (кинетической подвижностью, электрическим зарядом и т. д.), которые нужно учитывать при приготовлении лекарственных форм.

В аптечной практике коллоидные растворы имеют ограниченное применение, что в значительной степени связано с их высокой лабильностью. В них самопроизвольно может протекать коагуляция (слипание частиц), которая из скрытой стадии в результате продолжающейся агрегации частиц переходит в явную стадию с выпадением части или всего коллоидного вещества в осадок - коагулят. Коагуляция может произойти по самым разным причинам, которые порой трудно установить. Бесспорными факторами, вызывающими коагуляцию коллоидных растворов, являются электролиты (даже добавки незначительных количеств), изменение температуры, механические воздействия, свет, изменение состава дисперсионной среды, электрический ток. Практическое применение в фармации нашли пока только препараты так называемых защищенных коллоидов и некоторых полуколлоидов.

Растворы защищенных коллоидов

Принцип «защиты» коллоидов заключается в сочетании коллоидно-раздробленного вещества, по своей природе гидрофобного, с высокомолекулярными веществами, обладающими высокими гидрофильными свойствами. Связь между гидрофобными и гидрофильными компонентами достигается за счет адсорбции ВМС на коллоидных частицах. Благодаря защите гидрофобных коллоидов макромолекулами ВМС они приобретают новые, очень ценные для практики свойства: агрегативную устойчивость, спонтанность растворения и обратимость.

Коллоидная защита используется при получении коллоидных препаратов серебра - протаргола и колларгола. В этих препаратах серебро находится в неионизированном состоянии. Поэтому они не вызывают раздражения тканей, зависящего от химического взаимодействия ионов тяжелого металла с тканевыми белками. Эти препараты оказывают бактериостатическое (в большей степени) и некоторое бактерицидное действие. Типичным защищенным коллоидом природного происхождения является ихтиол, в котором сульфидная сера (производные тиофена) стабилизирована сопутствующими поверхностно-активными веществами. Поскольку размер частиц защищенных коллоидов не позволяет им проходить через физиологические мембраны, то они лишены способности всасываться, и их препараты проявляют только местное действие.

Растворы протаргола. Протаргол (Protargolum) представляет собой коллоидный препарат оксида серебра, защищенный продуктами гидролиза белка. Содержание серебра в препарате 8-9%.

11.1. Rp.: Solutionis Protargoli 1% 100 ml
DS. Для промывания полости носа

Все растворы протаргола в воде изготавливают, используя способность его (благодаря примененным для защиты белкам) неограниченно набухать и затем самопроизвольно переходить в раствор, как это имеет место при получении растворов ВМС. Протаргол насыпают тонким слоем на поверхность воды и оставляют в покое. При этом происходит постепенное набухание частичек протаргола на границе раздела с водой, а затем переход в раствор. Последний, как более тяжелый, опускается на дно, открывая воде доступ к препарату. Раствор нельзя взбалтывать, так как при этом образуется пена и протаргол всплывает в виде комков. Растворы протаргола для наружного применения процеживают; фильтровать через бумагу можно только при условии, что она беззольна. В противном случае зольные элементы бумаги, особенно соли Fe, Са и Mg, вызовут коагуляцию протаргола и обусловят его потери на фильтре. Отпускают во флаконе темного стекла.

Растворы колларгола. Колларгол (Argentum colloidalе) содержит не менее 70% серебра и до 30% белковых веществ.

11.2. Rp.: Solutionis Collargoli 2% 200 ml
DS. Для спринцеваний

В связи с медленным набуханием растворы колларгола приготавливают путем растирания его с небольшим количеством воды и последующим разбавлением остатком растворителя. Растворы колларгола по той же причине, что и растворы протаргола, процеживают через вату. Они светочувствительны.

Растворы ихтиола. Ихтиол - смесь сульфидов, сульфатов и сульфонатов, получаемых из продуктов сухой перегонки битуминозных сланцев. Это сиропообразная жидкость, которая растворима в воде и частично в этаноле.

11.3. Rp.: Ichthyoli 3,0
Glycerini 10,0
Aquae destillatae 20 ml
MDS. Для тампонов

В подставку отмеривают воду, отвешивают глицерин и смешивают. В выпарительной чашке ихтиол размешивают пестиком с небольшим количеством смеси воды и глицерина, а затем частями добавляют остальное количество растворителя. Процеживают через вату во флакон для отпуска.

Растворы полуколлоидов

Полуколлоидные растворы представляют собой системы, в которых вещество находится одновременно как в истинно растворенном, так и в коллоидном состоянии. Это значит, что вещество дисперсной фазы одновременно состоит из молекул, ионов и разнообразных агрегатов в виде мицелл различной дисперсности. Мицеллы образуются в результате ассоциации молекул растворенного вещества, причем повышение концентрации растворенного вещества способствует увеличению коллоидной фракции. Повышение температуры является противоположным фактором: с повышением температуры ослабляются межмолекулярные связи, усиливается молекулярнокинетическое движение, что затрудняет мицеллообразование.

Большинство полуколлоидов - электролиты, способные при распаде давать простые и ассоциированные ионы. Благодаря резко выраженной поверхностной активности полуколлоиды легко адсорбируются на многих неполярных поверхностях и гидрофилизируют их. К числу полуколлоидов, применяемых в фармацевтической Практике, относятся мыла, синтетические детергенты, препараты дубильных веществ и др. Некоторые органические основания (этакридина лактат) в водных растворах ведут себя так же, как полуколлоиды.

Растворы дубильных веществ. Склонность к ассоциации молекул в растворах танинов и других дубильных веществ возникает по мере повышения их концентрации. Ассоциация часто усложняется образованием пространственной сетки, которое влечет за собой повышение вязкости растворов. Носителями заряда в дубильных веществах являются фенольные гидроксилы и карбоксильные группы.

11.4. Rp.: Tannini
Glycerini аа 4,0
Solutionis lodi spirituosae 10% 1 ml
Aquae destillatae ad 30 ml
MDS. Для смазывания зева

В теплой смеси глицерина (3 мл) и части воды, растворяют танин, процеживают в мерный цилиндр, доводят водой через ватный тампон объем до 29 мл, переливают в склянку для отпуска и отмеривают в нее 1 мл 10% раствора йода.

В рецептуре аптек могут встречаться жидкие лекарственные формы, представляющие сочетания растворов ВМС, коллоидных и полуколлоидных растворов. Обычно это имеет место, когда среди компонентов лекарственной формы имеются спиртовые настойки и экстракты, при разбавлении которых водой образуется микрогетерогенные системы (например в водных извлечениях, некоторых линиментах).