Целлюлоза в фармацевтике и медицине¶

Целлюлоза — органическое полимерное соединение класса полисахаридов, состоящее из линейных цепей остатков глюкозы, соединённых β-1,4-гликозидными связями. Это основной структурный компонент клеточных стенок растений, а также важнейшее вспомогательное вещество в фармацевтической промышленности. В медицине и фармации целлюлоза и её производные применяются не как действующее лекарственное начало, а главным образом как наполнители, связующие, разрыхлители, загустители и оболочки для таблеток, капсул, суспензий и других лекарственных форм. Отдельную группу составляют производные целлюлозы, используемые как самостоятельные средства — например, энтеросорбенты и слабительные.

¶Химическая природа и свойства

Молекула целлюлозы представляет собой неразветвлённый полимер, в котором число глюкозных звеньев может достигать нескольких тысяч. Благодаря множеству гидроксильных групп между цепями образуются прочные водородные связи, что делает целлюлозу нерастворимой в воде и большинстве органических растворителей. Организм человека не синтезирует ферменты (целлюлазы), расщепляющие β-1,4-связи, поэтому чистая целлюлоза не переваривается и не всасывается в желудочно-кишечном тракте, проходя через него как балластное вещество.

Химическая модификация гидроксильных групп позволяет получать производные с заданными свойствами: растворимостью, вязкостью, гелеобразованием. Именно эти производные составляют основу большинства фармацевтических вспомогательных материалов.

¶Производные целлюлозы в фармации

Наибольшее практическое значение имеют следующие соединения:

Микрокристаллическая целлюлоза, получаемая гидролизом растительного сырья, служит одним из самых распространённых наполнителей в таблетированных формах благодаря способности прессоваться и удерживать другие компоненты. Гидроксипропилметилцеллюлоза широко используется для создания оболочек и матриц с контролируемым высвобождением действующего вещества.

¶Применение как самостоятельного средства

Ряд производных целлюлозы применяется в качестве действующих лекарственных препаратов:

• Микрокристаллическая целлюлоза — энтеросорбент, связывающий токсины и продукты метаболизма в кишечнике; используется при интоксикациях и нарушениях пищеварения.
• Натрия карбоксиметилцеллюлоза — входит в состав растворов для заместительной терапии при недостатке слёзной жидкости, применяется в офтальмологии как увлажняющее средство.
• Метилцеллюлоза — слабительное средство, увеличивающее объём кишечного содержимого; относится к группе объёмных слабительных.
• Гидроксиэтилцеллюлоза — плазмозамещающий раствор, применяемый для восполнения объёма циркулирующей крови.
• Окисленная целлюлоза — местный гемостатик, используемый для остановки кровотечений при хирургических вмешательствах.

¶Роль в технологии лекарств

В производстве лекарственных форм целлюлозные материалы выполняют несколько технологических задач. Наполнители придают таблетке необходимую массу и объём, особенно когда доза действующего вещества мала. Связующие обеспечивают прочность гранул и таблеток. Разрыхлители способствуют распаду таблетки в желудочно-кишечном тракте и высвобождению активного компонента. Плёнкообразователи защищают содержимое от влаги, света и агрессивной среды желудка, а также маскируют неприятный вкус.

Матрицы на основе гидрофильных производных целлюлозы позволяют создавать таблетки пролонгированного действия: при контакте с жидкостью полимер набухает и постепенно высвобождает препарат в течение нескольких часов. Это снижает частоту приёма и сглаживает колебания концентрации лекарства в крови.

¶Безопасность и регуляция

Целлюлоза и её производные относятся к веществам с низкой токсичностью. Поскольку чистая целлюлоза не всасывается, системные побочные эффекты при пероральном приёме минимальны. Возможны индивидуальная непереносимость и местное раздражающее действие. При парентеральном введении некоторых производных (например, плазмозамещающих растворов) учитываются ограничения по дозе и состоянию пациента.

Качество фармацевтических целлюлозных материалов регламентируется фармакопеями — Европейской, Американской (USP) и Государственной фармакопеей РФ. Устанавливаются требования к степени полимеризации, содержанию влаги, размеру частиц, остаточным растворителям и микробиологической чистоте.

¶Значение

Целлюлоза и её производные — одна из наиболее востребованных групп вспомогательных веществ в современной фармации. Практически ни одно массовое производство таблеток и капсул не обходится без микрокристаллической целлюлозы или её аналогов. Возобновляемость растительного сырья, химическая стабильность и хорошая переносимость делают эти материалы предпочтительными при разработке новых лекарственных форм. Отдельные производные при этом выступают как полноценные лекарственные средства — энтеросорбенты, слабительные, гемостатики и плазмозамещающие растворы.