Гели в косметологии и медицине

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Гели в косметологии и медицине»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………….3

1. Характеристика гелей…………………………………………………..4
2. Гели как лекарственная форма…………………………………………7
3. Технология получения гелей…………………………………………..7
4. Гели в медицине……………………………………………….………20
1. Гели в стоматологической практике………………….……….21

3.1.1 Профилактические гели…………………………………………22

3.1.2. Лечебные гели……………………………………………..……23

3.1.3. Гели, используемые для  отбеливания зубов………………….23

2. Гели  в лечении заболеваний вен……………………………..24
3. Назальные гели…………………………………….……………25
4. Гели для УЗИ……………………………………………………25
5. Гели в косметологии…………………………………………………..26
1. Косметический гель ……………………………………………28
2. Гели для душа………………………………..…………………29

Заключение………………………………………………………………..31

Список литературы……………………………………………………….32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Среди  современных научно-технических  проблем одной из важнейших является создание новых материалов и наукоемких технологий, особенно с использованием нано размерных частиц. Одними из известных  в этом направлении являются нано технологии, оперирующие с нано частицами. Типичным представителем таких систем являются коллоидные системы – гели.

Гели представляют широчайший спектр самых разнообразных функциональных материалов, занимающих промежуточное  положение между жидкостями и  твердыми телами. Они обладают порой  уникальными механическими, оптическими  и электрическими свойствами, что  определяет их различное применение в промышленности и быту. В последнее  время большое внимание привлекают материалы на основе биополимеров, которые отличаются от синтетических  полимеров отсутствием токсичности  и биосовместимостью с живыми системами. Такие гелевые системы  находят самое широкое применение в пищевой промышленности, фармакологии, косметике, медицине, биотехнологии  и биоинженерии.

Актуальность данной темы заключается в том, что гели как коллоидные системы применяются в разных областях человеческой деятельности и при этом лежат в основе многих тканей и жидкостей в живом организме. 

Цель  курсовой работы  рассмотреть гели в медицине и косметологии.

Объектом изучения являются гели.

Задачи:

- изучить теоретический материал по данной теме;

- выявить технологию приготовления гелей;

- рассмотреть исходные вещества для приготовления гелей.

 

 

 

1. Характеристика  гелей

Гелями называются коллоидные системы, частицы дисперсной, фазы которых  не движутся свободно, как у золей, а связаны между собой. Гели, как  правило, содержат значительное количество дисперсионной среды, чем они  и отличаются от обычных осадков, получающихся при седиментации золей. К числу гелей относятся самые  разнообразные вещества, различные  происхождением и физико-химическими  свойствами Примером гелей могут  служить застывший клей, желатин, агар-агар, а также хлеб, сыр, каучук, кожа, растительные и животные ткани  и др.

Гели характеризуются  рядом свойств твердых тел, например, способностью сохранять свою форму  и восстанавливать ее после деформации. Однако они отличаются от твердых  тел тем, что скорость диффузии в  гелях вследствие распыленности  вещества дисперсной фазы почти такая  же, как в чистой дисперсионной  среде, поэтому электропроводимость  электролитов в гелях мало чем  отличается от электропроводимости  их в чистой дисперсионной среде [1].

Гели могут быть естественного  в искусственного происхождения, органические и неорганические.

К естественным гелям относятся  белковые вещества, агар-агар, крахмал, целлюлоза, каучук, ткани организма, кожа, протоплазма живой клетки и т.д. К искусственным гелям принадлежит синтетический каучук, эфиры целлюлозы, твердые мыла и др.

Гели и процессы гелеобразования  широко  используют в пищевой  промышленности. Процессы застудневания  часто являются одной из стадий технологического процесса ряда производств (хлебопечения, сыроварения, кондитерских производств, производства искусственного волокна, взрывчатых веществ).

Гелеобразование играет большую  роль в биологических процессах  жизнедеятельности растительных и  животных организмов. Растительные и  животные ткани связывают большое  количество растворителя и часто  представляют собой студнеобразные тела, например протоплазма клеток, хрусталик глаза, кости в детском  возрасте. Тело медузы - это живой  студень, содержащий до 90% воды [2].

Гели обычно получают двумя  способами - желатинированием и набуханием. Первый способ – желатинирование  – общий для всех гелей, в то время как  набуханием могут быть получены только эластичные гели.

В зависимости от строения частиц, характера и прочности  связей различают эластичные или  неэластичные гели (студни).

Неэластичные студни - впитывают  любую смачивающую их жидкость, при  этом объем их почти не изменяется. Эластичные студни поглощают не все  смачивающие их жидкости, только некоторые. Чаще всего такими жидкостями являются те, в которых веществё студня может  существовать также в виде золя, и жидкости, сходные с ними по своему химическому составу. Здесь  наблюдается избирательная способность  к впитыванию. Избирательное поглощение жидкости эластичным студнем сопровождается сильным увеличением его объема. Это явление называется набуханием. Способность к набуханию - наиболее характерное свойство высокомолекулярных веществ, являющееся одним из методов  получения гелей. Желатин и агар-агар набухают только в воде или в водных растворах и не набухают в жидких органических веществах. Каучук набухает в сероуглероде, бёнзоле и его  производных, но не набухает в воде, Набухание студня часто приводит к образованию золя. Так, гуммиарабик  в воде, каучук в бензоле сначала  набухают, а затем переходят в  коллоидный раствор. Нередко процесс, ограничивается одним набуханием и  золь не образуется (например, набухание  целлюлозы в воде, вулканизованного каучука в органических жидкостях).

Студни первого рода называются неограниченно набухающими, студни второго рода - ограниченно набухающими  студнями. Желатин и агар-агар в  холодной воде представляют собой ограниченно  набухающие студни, а при повышении  температуры становятся неограниченно  набухающими [1].

Тиксотропия. Гелям свойственны тиксотропные превращения,  т.е. способность под влиянием механических воздействий разрушаться, а затем снова застудневать. Такое превращение может быть повторено неограниченное число раз. Протекает тиксотропия при постоянной температуре, т.е. это явление можно рассматривать как обратимый изотермический процесс: гель↔золь, студень↔ раствор.

На процесс тиксотропии  влияют такие факторы как температура, концентрация, электролиты [2].

Тиксотропия часто совершенно необходима. Тиксотропные свойства паст шариковых авторучек препятствуют вытеканию их из ампулы при прекращении  письма, но при первых, же движениях  шарика паста разжижается и равномерно подается на бумагу. Общеизвестно, что  кисломолочные продукты, сметана  кетчупы и.т.п. при стоянии заметно  снижают свою текучесть, которая  восстанавливается при размешивании. Аналогично ведут себя многие лекарственные  и косметические мази, суспензии, высококонцентрированные эмульсии [3].

Синерезис. Гели являются системами неустойчивыми и через некоторое время начинают стареть. При старении на их поверхности появляются капельки жидкости, затем они сливаются, и происходит разделение геля на плотный осадок и слой жидкости. Это явление происходит самопроизвольно и носит название синерезиса. Объем геля при этом уменьшается, но система сохраняет обычно форму того сосуда, где она находилась. Происходит разделение студня на две фазы – уплотненный гель и разведенный золь. Объясняется синерезис сжатием структурной сетки геля и вытеснением части связанной жидкости.

Жидкая фаза, выделяемая при синерезисе, обычно не является чистым растворителем. Она содержит, кроме электролитов, и небольшое  количество геля.

Процесс синерезиса у студней  идет до некоторого равновесного состояния  и обычно обратим. При нагревании систему можно вернуть в состояние  исходного геля. Но если синерезис  сопровождался химическими процессами, то это явление теряет обратимость [2].

 

2. Гели как лекарственная  форма

Гели – это мягкие лекарственные  средства для местного применения, представляющие собой одно, двух- или  многофазные дисперсные системы  с жидкой дисперсионной средой, реологические  свойства которых обусловлены присутствием гелеобразователей в сравнительно небольших концентрациях. В этой лекарственной форме гелеобразователи дополнительно могут выполнять  роль стабилизаторов дисперсных систем: суспензий или эмульсий; такие  гели могут называться соответственно суспензионным гелями или эмульгелями.

Гидрофобные гели (олеогели)  приготовлены на основах, состоящих из гидрофобного растворителя (вазелиновое или растительное масло и др.) и липофильного гелеобразователя (полиэтилен, коллоидная двуокись кремния, алюминиевое или цинковое мыло и др).

Гидрофильные  гели (гидрогели) приготовлены на основах, состоящих из воды, гидрофильного смешанного или неводного растворителя (глицерин, пропиленгликоль, спирт этиловый, спирт изопропиловый) и гидрофильного гелеобразователя (карбомеры, производные целлюлозы, трагакант и др.) [4].

По сравнению с мазями, гели являются крайне перспективной  лекарственной формой, так как  имеют pH близкий к pH кожи, быстро изготавливаются, не закупоривают поры кожи, хорошо впитываются, быстро и равномерно распределяются, в гели можно ввести гидрофильные лекарственные вещества, можно изготовить суспензионные гели (например, гель с серой) [5].

 

3. Технология получения гелей

Гели относятся к мягким лекарственным формам. Мягкие лекарственные средства обычно содержат лекарственные и  вспомогательные вещества, которые должны быть равномерно распределены в лекарственной форме. Вспомогательное вещество образует простую или сложную основу, которую могут производить отдельно или получать в процессе изготовления мягкого лекарственного средства. Основа в зависимости от ее состава может оказывать влияние на высвобождение, биодоступность и терапевтическое действие лекарственного вещества.

Некоторые вспомогательные - вещества могут одновременно выполнять  несколько функций, а также входить  в состав в качестве смягчающих и  увлажняющих добавок, смачивателей и др.

В технологии мазей, гелей, кремов формообразующими веществами являются основы. Эта группа вспомогательных  веществ формирует, структурирует, обеспечивает необходимую массу  и концентрацию лекарственных веществ, оптимальную консистенцию мягкой лекарственной формы. Химическая индифферентность основ во многом определяет стабильность лекарственной формы, так как обеспечивает отсутствие взаимодействия вспомогательных веществ с лекарственными компонентами и изменения лекарственной формы под действием внешних факторов (воздух, свет, влага, температура).

 Различают три группы  основ:

- липофильные  (гидрофобные). Наиболее известными представителями жировых основ являются свиной жир, гусиный жир, говяжий (бычий) жир и различные растительные масла. Углеводородные основы характеризуются высокой стабильностью в процессе хранения и химической индифферентностью. Наиболее известными углеводородными мазевыми основами являются вазелин, парафин, вазелиновое масло, церезин и нафталанская нефть.

- гидрофильные основы характеризуются отсутствием в их составе жировых и жироподобных веществ. К гидрофильным основам относятся растворы и гели полисахаридов, растворы и гели природных и синтетических полимеров, фитостериновые гели, растворы и гели белков.

- гидрофильно-липофильные - различные по составу композиции материалов, смешивающиеся как с жирами, так и с водой.

Свойства основы должны соответствовать  цели назначения мягких лекарственных  форм наружного применения.

Гидрофильные  основы

Гидрофильные основы смешиваются  с водой в любых соотношениях.

Достоинствами гидрофильных основ являются: возможность введения значительного количества водных растворов лекарственных веществ; легкость высвобождения лекарственных веществ, что обеспечивает их высокую биологическую доступность; хорошая впитываемость в кожу, основы легко удаляются с места нанесения и смываются водой с кожи.

К недостаткам гидрофильных основ можно отнести микробную контаминацию и быстрое высыхание (это свойство не относится к полиэтиленоксидам), а также несовместимость с рядом лекарственных веществ и подверженность синерезису - явлению, при котором выделяется жидкая фаза.

Растворы и  гели полисахаридов как основы для  мазей. В последнее время в нашей стране и за рубежом для приготовления основ для мазей используется микрокристаллическая целлюлоза, которая набухает в воде, образуя вязкопластичные гели. Однако наиболее широкое распространение в производстве основ для мазей нашли эфиры целлюлозы: метилцеллюлоза (МЦ), натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) и др.