پلی وینیل پیرولیدون چیست؟ کاربرد، مزایا و قیمت خرید و فروش
پلی وینیل پیرولیدون (PVP) یک پلیمر محلول در آب است که با پلیمریزاسیون مونومر N- وینیل پیرولیدون بدست می آید. PVP یک پلیمر بی اثر، غیر سمی، مقاوم در برابر دما، پایدار در pH، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است که به کپسوله سازی و تهیه داروهای آب دوست و چربی دوست کمک می کند.
این مزایا باعث می شود پلی وینیل پیرولیدون یک ماده کمکی متنوع در توسعه فرمولاسیون سیستم های تحویل داروی معمولی و کنترل شده جدید باشد. پلی وینیل پیرولیدون دارای ویژگی های قابل تنظیم است و می تواند به عنوان یک عنصر مهار کننده برای انتقال ژن، ایمپلنت های ارتوپدی و برنامه های مهندسی بافت استفاده شود.
بر اساس وزن های مولکولی مختلف و اشکال اصلاح شده، PVP می تواند به ویژگی های مفید استثنایی ترکیبات با خواص شیمیایی متنوع منجر شود. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.
تاریخچه تولید پلی وینیل پیرولیدون
پلی وینیل پیرولیدون (PVP) که به آن پوویدون نیز گفته می شود، پلیمری مصنوعی است که از پلیمریزاسیون رادیکال مونومر N-vinylpyrrolidone بدست می آید. در سال ۱۹۳۹ والتر جی رپ دانشمند آلمانی این فرآیند را از طریق تحقیقات شیمی استیلن خود ثبت کرد. این ترکیب غیر سمی، غیر یونی، بی اثر، مقاوم در برابر دما، پایدار درpH ، زیست سازگار است.
در دهه ۱۹۴۰ در ابتدا PVP به عنوان حجم دهنده پلاسما استفاده می شد. در دهه ۱۹۵۰ این ترکیب وارد بازار اسپری مو شد به عنوان عامل ثابت کننده مو مورد استفاده قرار گرفت. بعدها نقش مفید PVP در داروسازی، زیست پزشکی، لوازم آرایشی و صنایع غذایی مشخص شد.
به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، پیشرفت هایی در سنتز PVP برای به دست آوردن انواع مختلف هموپلیمرهای با وزن مولکولی متفاوت، کوپلیمرها و PVP پیوندی صورت گرفته است.
کاربرد پلی وینیل پیرولیدون
اسپری های موی PVP می تواند یک فیلم مرطوب و شفاف روی موها ایجاد کند که براق است و اثر نرم کنندگی خوبی دارد. PVP سازگاری خوبی با انواع محرک ها دارد و همچنین در برابر خوردگی مقاوم است.
به طور گسترده ای در حالت دادن مو، به عنوان فیلم قبل در شانه زدن، به عنوان کراتینین و تثبیت کننده لوسیون ها و کرم های مراقبت از پوست، مواد اولیه برای لوازم آرایشی چشم و صورت و پایه رژ لب، و همچنین به عنوان پراکنده کننده رنگ مو و شامپو استفاده می شود.
فوم تثبیت کننده PVP دارای اثر سم زدایی است و می تواند اثرات سوزش داروهای دیگر را روی پوست و چشم کاهش دهد. همچنین به عنوان مواد شوینده خمیر دندان، مواد ژل کننده و پادزهر استفاده می شود.
اشکال اصلی PVP حساسیت آن به رطوبت است که می توان با استفاده از کوپلیمر وینیل استات این مسئله را حل کرد. علاوه بر این PVP همچنین کاربرد گسترده ای در صنایع داروسازی، نوشیدنی و نساجی دارد.
پلی وینیل پیرولیدون عمدتا به عنوان کمک کننده دارویی، سازگار کننده خون، ضخیم کننده لوازم آرایشی، تثبیت کننده های لاتکس و روشن کننده آبجو استفاده می شود.
PVPدر قالب محلول یا فیلم درجه سازگاری بالایی با انواع مختلف محلول نمک معدنی، بسیاری از رزین های طبیعی و مصنوعی و سایر مواد شیمیایی دارد.
روش تولید پلی وینیل پیرولیدون
محصول خام PVPاز پلیمریزاسیون وینیل پیرولیدون تحت کاتالیزور بازی یا مونومر N- وینیل پیرولیدون و سپس واکنش متقاطع تولید می شود. محلول آبی ۳۰ تا ۶۰ درصد از ۱-وینیل-۲-پیرلیدون تصفیه شده در حضور آمونیاک یا آمین ها و همچنین با پراکسید هیدروژن به عنوان کاتالیزور با واکنش متقاطع و واکنش همو پلیمریزاسیون در دمای ۵۰ درجه به تصفیه بیشتر برای به دست آوردن محصول نهایی کمک می کند.
روش دیگر تولید PVP توسط فرآیند Reppe است استیلن و فرمالدئید در حضور یک کاتالیزور استیلید مس بسیار فعال واکنش داده و بوتی اندیول را تشکیل می دهند که به بوتاندیول هیدروژنه شده و سپس سیکلودهیدروژنه می شود و بوتیرولاکتون را تشکیل می دهد.
پیرولیدون با واکنش بوتیرولاکتون با آمونیاک تولید می شود. پس از آن یک واکنش وینیلاسیون ایجاد می شود که در آن پیرولیدون و استیلن تحت فشار واکنش نشان می دهند. مونومر وینیل پیرولیدون سپس در حضور ترکیبی از کاتالیزورها برای تولید پویدون پلیمریزاسیون می شود.
خواص شیمیایی و فیزیکی پلی وینیل پیرولیدون
این ترکیب به صورت پودر یا پولک های سفید یا سفید مایل به زرد جاذب رطوبت در بازار موجود است. پلی وینیل پیرولیدون بی بو یا تقریبا بی بو است . پوویدونها با مقادیر K برابر یا کمتر از ۳۰ از طریق اسپری خشک می شوند و به صورت کره در می آیند.
سایر کاربردهای پلی وینیل پیرولیدون در صنایع
این ترکیب به عنوان عامل شفاف کننده، تثبیت کننده رنگدانه و تثبیت کننده کلوئیدی عمدتا برای شفاف سازی آب و تثبیت کیفیت مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین می تواند در ترکیب با آنزیم ها (پروتئاز) و ترکیبات جاذب پروتئین استفاده شود. این ترکیب برای شفاف سازی شراب و به عنوان تثبیت کننده برای جلوگیری از تغییر رنگ (مقدار مرجع ۷۲ ۲۴ ۲۴ گرم در ۱۰۰ لیتر) مورد استفاده قرار می گیرد.
می توان از آن برای داروسازی، آبزی پروری و ضد عفونی کننده دام ها برای پاک کردن پوست و مخاط استفاده کرد. در لوازم آرایشی روزانه PVP و کوپلیمر آن دارای خاصیت پراکندگی خوب و خاصیت تولید فیلم هستند بنابراین می توانند به عنوان لوسیون، اسپری مو و موس حالت دهنده، به عنوان مات کننده برای عوامل مراقبت از مو، تثبیت کننده کف شامپو و موج دار کردن مو استفاده شوند.
افزودن PVP به کرم ها، ضد آفتاب و محصولات مو زدایی می تواند اثر مرطوب کننده و روان کننده را افزایش دهد. استفاده از خواص عالی PVP مانند فعالیت سطحی، تشکیل فیلم و عدم تحریک پوست، عدم ایجاد واکنش آلرژیک و غیره، چشم انداز گسترده ای در کاربرد آن در محصولات مراقبت از پوست و مو دارد.
سمیت پلی وینیل پیرولیدون
تعداد زیادی از گزارش ها ادعا می کنند که PVP از نظر بیولوژیکی بی اثر و غیر سمی با تحمل پذیری خوب است. داده های عظیمی در مورد مطالعات سم شناسی روی حیواناتی مانند موش، خوک، سگ و خرگوش نشان داد که PVP خوراکی سمیت حاد یا مزمنی را نشان نمی دهد.
در برخی موارد، اثرات بسیار کمی مانند اسهال در دوزهای بالا مشاهده می شود. شواهدی از سمیت از نظر شیمی بالینی، هیستوپاتولوژی و خون شناسی به جز اسهال در دوزهای بالا وجود ندارد. سطح خفیف رسوب PVP خوراکی در غدد لنفاوی مزانتر نیز اهمیت سم شناسی ندارد.
طبق گزارشات، مقدار LD50 برای تجویز خوراکی PVP (متوسط وزن مولکولی ۴۰،۰۰۰) در موش صحرایی و خوکچه هندی بیش از ۱۰۰ گرم بر کیلوگرم وزن بدن است. بنابراین PVP یک ترکیب محرک نیست. حتی در انسان هیچ عوارض جانبی با تجویز PVP خوراکی گزارش نشده است.
ایمنی و خطرات پلی وینیل پیرولیدون
بر اساس مطالعات سمیت انجام شده در سطح بسیار گسترده تأییده شده است که PVP یک ماده بیولوژیکی بی اثر است. هیچگونه عوارض جانبی یا غیر قابل ملاحظه ای بر تجویز خوراکی PVP از طریق مطالعات سمیت حاد یا مزمن مشاهده نشده است.
مشخص شده است که PVP غیر سمی، بی اثر و غیر حساس کننده است بنابراین برای استفاده در حیوانات و انسان ها برای کاربردهای دارویی و غذایی کاملا بی خطر است.
محدودیت مصرف روزانه ۵۰ میلی گرم/کیلوگرم در روز حاشیه ایمنی کافی برای PVP را ثابت می کند. مشخص شده است که PVP برای کاربردهای خوراکی و موضعی به هر نحوی بی خطر است.
همچنین بر اساس مشاهدات گزارش شده با توجه به وزن مولکولی، PVP برای استفاده از طریق راه های چشمی و پوستی بی خطر است. استفاده تزریقی PVP با مولکولی بالا با دوزهای مکرر و تجویز از طریق مسیرهای زیرجلدی و عضلانی گرانولوم زیر جلدی نشان داده شده است.
بازار خرید و فروش پلی وینیل پیرولیدون
قیمت پلی وینیل پیرولیدون به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد. پلی وینیل پیرولیدون کاربرد متفاوتی در صنایع مختلف دارد. بازار جهانی پلی وینیل پیرولیدون به پنج منطقه تقسیم می شود: آسیا اقیانوسیه، آمریکای شمالی، اروپا، آمریکای لاتین و خاورمیانه و آفریقا.
آمریکای شمالی به دلیل تقاضای بالا در برنامه های مختلف استفاده نهایی مانند داروسازی، لوازم آرایشی و غذا و نوشیدنی، منطقه پیشرو در بازار جهانی پلی وینیل پیرولیدون است. بخش مراقبت های بهداشتی، تقاضای زیاد برای لوازم آرایشی و خوراکی و نوشیدنی به دلیل تغییر شیوه زندگی، بازار منطقه را هدایت می کند. تأیید سازمان غذا و دارو تقاضا برای pvp را در صنعت غذا و نوشیدنی افزایش داده است.
آسیا و اقیانوسیه سریع ترین منطقه رشد در حال ظهور است که به دلیل رشد روزافزون صنایع دارویی، آرایشی، شیمیایی، مواد غذایی و نوشیدنی در کشورهایی مانند هند و چین است. علاوه بر این ضرورت تصفیه آب در آسیا و اقیانوسیه به طور غیر مستقیم مصرف پلی وینیل پیرولیدون را افزایش داده است.
بازار pvp اروپا نیز به دلیل تغییر الگوهای مصرف و تقاضای زیاد برای داروهای ژنریک مختلف در منطقه به طور قابل توجهی در حال رشد است. انتظار می رود جمعیت سالمندی و مسائل مربوط به سلامت در حال رشد، تقاضای محصول را در این دوره پیش بینی افزایش دهد. همچنین پیش بینی می شود که منطقه خاورمیانه و آفریقا و آمریکای لاتین فرصت هایی را برای توسعه در منطقه بازار دست نخورده در طول دوره ارزیابی ارائه دهند.
روش نگهداری پلی وینیل پیرولیدون
پوویدون با گرم شدن در دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد تا حدی تیره می شود و حلالیت آن در آب کاهش می یابد. در چرخه کوتاه قرار گرفتن در معرض حرارت در حدود ۱۱۰-۱۳۰ درجه سانتی گراد پایدار است.
محلول آبی با بخار، خواص آن را تغییر نمی دهد. محلول های آبی مستعد رشد کپک هستند و در نتیجه نیاز به افزودن مواد نگهدارنده مناسب دارند.
پوویدون ممکن است در شرایط معمولی بدون تجزیه یا تخریب ذخیره شود. با این حال، از آنجا که این پودر جاذب رطوبت است باید آن را در یک محفظه سربسته و در جای خشک و خنک نگهداری کنید.
