Люди использовали в качестве клея почти всё, что попадалось им под руку. До химической революции в дело шли сомнительного вида выварки из рогов, копыт и рыбьей чешуи. А ещё разные варианты слизи из муки и крахмала, хорошо знакомые нам по детскому саду.

По сути, люди уже тогда эмпирически использовали различные биополимеры для своих нужд. Всё сильно изменилось после того, как появились технологии промышленного синтеза.

Сегодня я расскажу вам про PVP, поливинилпирролидон. Чернила для струйных принтеров, бумага для них же, клей, лечебные сиропы — трудно скорее найти хоть какую-то область, где не в меру пытливый ум исследователей не пытался его применить.
Мы используем его в составе своих препаратов.

Как экспериментировать с ацетиленом

Вальтер Реппе был немецким химиком, который отдал много лет своей жизни изучению химии ацетилена. Помните тот самый весьма взрывоопасный газ, который многие получали из честно утащенного со стройки карбида? Собственно, в лаборатории он не становился менее взрывоопасным и стандартные правила BASF, где работал Вальтер, запрещали работать с ним под давлением выше полутора бар. Вальтера эти ограничения не слишком обнадёживали, так как мешали экспериментам. В итоге он разработал, наверное, самые суровые из известных пробирок — «Очки Реппе». Они представляли из себя стальные разборные шары с резьбой, которые могли выдержать детонацию газа под высоким давлением.

В результате долгих лет разработок в этой области Реппе создал целый класс новых реакций, среди которых нас особенно интересует винилизация — образование радикала винила:

Виниловый радикал легко вступает в реакции полимеризации, и именно он лежит в основе поливинилпирролидона, который был впервые получен Вальтером и запатентован в 1939 году. Спустя несколько десятков лет этот невзрачный порошок проник практически во все области бытовой и промышленной химии.

Всё становится лучше с ПВП

Помните эти огромные причёски, похожие то ли на улей, то ли на гнездо сумасшедшей белки, которые были так популярны среди женщин в 1950-е годы? Именно в это время ПВП начал массово применяться в качестве лака для волос. Высыхая, он надёжно склеивал волосы в непоколебимый монолит. Его очень важной особенностью было то, что он легко растворим в тёплой воде, что позволяло спокойно смыть его вечером и не опасаться сломать себе пару локонов во сне. Хотя его гигроскопичность была и его основным недостатком. Он быстро набирал влагу из воздуха и придавал волосам склеенный вид. Впоследствии это обошли добавлением силикона в состав лака. ПВП создавал жёсткий каркас вокруг волоса, а низкомолекулярный силикон покрывал его снаружи. При этом создавалась гидрофобная плёнка, которая препятствовала склеиванию волос между собой.

Другим очень распространённым вариантом применения стал всем привычный канцелярский клей. Если смешать ПВП с глицерином, который играет роль увлажнителя, то получится привычный клей-карандаш. Его главным достоинством является то, что он склеивает бумагу, не вызывая деформации листа. А ещё им трудно отравиться, хотя на вкус он гадостный. В целом это очень популярный загуститель, который вы можете встретить и в зубной пасте, и в увлажняющих каплях для глаз.

ПВП в медицине

В низкомолекулярном исполнении он является очень мощным сорбентом и обладает способностью образовывать комплексы с различными токсинами. Для приёма внутрь используется повидон — нерастворимая форма ПВП с поперечными сшивками. Он собирает по дороге все вещества, какие может связать в своей матрице, и выводит их через кишечник, препятствуя всасыванию. Полезные лекарства тоже, поэтому приём препаратов и повидона нужно разнести во времени. Как сорбент он даёт хороший эффект при пищевых отравлениях, различных острых кишечных токсикоинфекциях.

Другой вариант применения ПВП как сорбента — различные заменители крови. Во время Второй мировой войны им впервые начали замещать плазму крови для переливания раненым. Донорской крови тогда остро не хватало, а экспериментальный препарат оказался крайне удачным заменителем. До 2005 года у нас был популярен Гемодез, который сейчас заменили на похожие препараты с меньшим количеством побочных эффектов. Такие растворы для переливания дают очень хороший эффект у людей с различными видами интоксикации — токсической формой кишечных заболеваний, ожоговой болезнью, лучевыми поражениями, перитонитами, поражениями печени с развитием печёночной недостаточности и тому подобными.

Но основное направление, где ПВП особенно ценится, — это создание разного рода препаратов для лечения кожи и слизистых, если важно постепенно высвободить препарат, растянув его лечебный эффект. Поливинилпирролидон способен связывать в своей матрице самые различные молекулы. Хирурги, например, любят использовать повидон-йод, который представляет из себя йод, иммобилизированный в матрице ПВП. Если плеснуть в рану чистого йода, то он, как уважающий себя галоген, немедленно вызовет химический ожог и сильно затруднит дальнейшее заживление. Повидон-йод в этом случае будет медленно высвобождать йод в ране на протяжении долгого времени, вызывая гибель микроорганизмов и заодно стимулируя активность собственных нейтрофилов.



Мы тоже часто используем его в тех гелях и лосьонах, где требуется обеспечить длительный лечебный эффект. Плюс он хорошо стабилизирует структуру препарата и обеспечивает очищающий эффект за счет своих сорбционных свойств, как, например, в очищающем лосьоне. Мы используем его почти во всей серии «Cleansing» и средствах по уходу за кожей век, таких как Блефаролосьон. В них он даёт хороший очищающий эффект и дополняет действие экстрактов.