ポリビニルピロリドン

ポリビニルピロリドン
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名前
IUPAC名
1-エテニルピロリジン-2-オン
その他の名前
PVP、PNVP、ポビドン、ポリビドン、コリドンポリ[1-(2-オキソ-1-ピロリジニル)エチレン] 1-エテニル-2-ピロリドンホモポリマー1-ビニル-2-ピロリジノンポリマーポリ-N-ビニルピロリジン
識別子
3Dモデル（JSmol）
略語 PVP、NVP、PNVP
チェムブル
ケムスパイダー
  • なし
ECHA 情報カード100.111.937
E番号E1201 （追加の化学物質）
ユニイ
  • N1(C(CCC1)=O)[C@@H](C*)*
プロパティ
（C 6 H 9 NO）n
モル質量2,500～2,500,000 g·mol −1
外観 白色から淡黄色、吸湿性、非晶質粉末
密度1.2 g/cm 3
融点150～180℃（302～356°F、423～453K）（ガラス温度）
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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ポリビニルピロリドン（PVP）は、一般的にポビドンとも呼ばれ、モノマーN-ビニルピロリドンから作られる水溶性高分子化合物です。[ 1 ] PVPは様々な分子量と粘度の製品があり、目的の用途特性に応じて選択できます。[ 2 ]

用途

医学

一般的な消毒薬であるポビドンヨード複合体の構造[ 3 ]

市場には、静脈内、筋肉内、皮下への投与に特化した高純度のPVP注射用グレードが販売されている。[ 2 ]

PVPは医薬品錠剤の製剤によく使用される結合剤です。 [ 4 ]ヒトおよび様々な実験動物モデルにおける薬物動態試験では、経口投与後のPVPの全身吸収はほとんどないか、全くないことが示されています。[ 5 ]

PVPをヨウ素に加えると、消毒作用を持つポビドンヨードと呼ばれる複合体が形成されます。[ 6 ]この複合体は、溶液、軟膏、ペッサリー、液体石鹸、手術用スクラブなど、様々な製品に使用されています。商品名は「ピオジン」や「ベタジン」などです。

胸膜癒着術（持続的な胸水貯留による胸膜癒着術）に用いられます。この目的において、ポビドンヨードはタルクと同等の効果と安全性を有し、入手しやすく低コストであることからタルクが好まれる場合もあります。[ 7 ]

PVPは、一部のコンタクトレンズおよびその包装溶液に使用されています。摩擦を低減することで、レンズに組み込まれた潤滑剤、つまり湿潤剤として機能します。この用途の例としては、ボシュロム社のモイスチャーシール技術を採用したウルトラコンタクトレンズ[ 8 ] 、エアオプティクスコンタクトレンズ包装溶液（「コポリマー845」と呼ばれる成分として）[ 9 ]、ジョンソン・エンド・ジョンソン社のアキュビューコンタクトレンズ[ 10 ]などが挙げられます。

PVPは、ボシュロム社のSootheなど、いくつかの点眼薬の潤滑剤として使用されています。[ 11 ]

PVPは1950年代以降、外傷患者の血漿増量剤として使用されました。しかし、ヒスタミン放出を誘発し、血液型判定に影響を与える可能性があるため、増量剤としては好ましくありません。

テクニカル

PVP は多くの技術アプリケーションでも使用されています。

その他の用途

PVPはその極性により、極性分子と非常によく結合します。そのため、写真品質のインクジェット用紙やOHPフィルムのコーティング、さらにはインクジェットプリンターのインクにも使用されています。

PVPは、シャンプーや歯磨き粉などのパーソナルケア製品、塗料、そして旧式の切手や封筒など、湿らせる必要がある接着剤にも使用されています。また、コンタクトレンズ洗浄液や鋼の焼入れ液にも使用されています。 [ 18 ] [ 19 ] PVPは、ヘアスプレーやヘアジェルの初期の処方の基礎であり、現在でもいくつかの製品の成分として使用されています。

食品添加物として、PVPは安定剤であり、E番号はE1201です。PVPP （クロスポビドン）はE1202です。また、ワイン業界では白ワインや一部のビールの清澄剤としても使用されています。

体外受精研究室では、例えば ICSI のために精子を捕獲するために、ポリビニルピロリドンを使用して精子の速度を遅くします。

分子生物学において、PVPはデンハルト緩衝液の成分として、サザンブロット分析におけるブロッキング剤として使用されます。また、DNA精製におけるポリフェノールの吸着にも非常に優れています。ポリフェノールは多くの植物組織に広く含まれており、除去しないとタンパク質を不活性化し、PCRなどの多くの下流反応を阻害します。

顕微鏡検査では、PVPは水性封入剤を作るのに有用である。[ 20 ]

PVPは、植物抽出物のインスリン産生への影響に関する2000年の研究で言及されているように、フェノール特性のスクリーニングに使用できます。 [ 21 ]

安全性

米国食品医薬品局（FDA）は、この化学物質を様々な用途で承認しており[ 22 ]、一般的に安全（GRAS）であると認識されています。PVPは、経口、局所、注射剤に使用するための不活性成分データベースに登録されています。

しかし、特に皮下（皮膚の下に塗布）使用やPVPが自己血清（体内の血液）や粘膜と接触した場合、PVP/ポビドンに対するアレルギー反応の事例が記録されています。

記録されているアレルギー反応の例:

さらに、ポビドンは他の化学物質と併用されることが一般的です。例えば、ヨウ素やペニシリンなど[ 26 ]はアレルギー反応の原因とされています。しかし、その後の検査結果では、一部の患者では疑わしい化学物質に対するアレルギーの兆候が見られませんでした。これらの他の化学物質に起因するアレルギーは、PVPによって引き起こされた可能性があります[ 27 ] [ 28 ] 。

プロパティ

PVPは水やその他の極性溶媒に可溶です。例えば、メタノールやエタノールなどの様々なアルコール[ 29 ]に溶解するだけでなく、塩化コリンと尿素（レリン）から形成される深共晶溶媒[ 30 ]のような特殊な溶媒にも溶解します。乾燥すると、軽く薄片状の吸湿性粉末となり、空気中の水分を重量の最大40%まで容易に吸収します。溶液状態では優れた濡れ性を示し、容易に膜を形成します。そのため、コーティング剤やコーティング剤への添加剤として適しています。

2014年の研究では、PVPとその酸化加水分解物に蛍光特性があることが判明した。[ 31 ]

歴史

ポビドンはBASFの化学者ウォルター・レッペによって初めて合成され、1939年にアセチレン化学の誘導体の一つとして特許が申請されました。PVPは当初、血漿代替物として使用され、その後、医薬品、薬学、化粧品、工業生産など、幅広い用途に使用されました。[ 32 ] [ 33 ] BASFは現在もPVPを製造しており、コリドンというブランド名で医薬品ポートフォリオを展開しています。[ 2 ]

架橋誘導体

参照

参考文献

  1. ^ Haaf, F.; Sanner, A.; Straub, F. (1985). 「N-ビニルピロリドンポリマー：合成、特性評価および用途」 .ポリマージャーナル. 17 : 143–152 . doi : 10.1295/polymj.17.143 .
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  3. ^ Kutscher, Bernhard (2020). 「皮膚科学（D）, 4. 防腐剤および消毒剤（D08）、ニキビ治療薬（D10）、およびその他の皮膚科学製剤（D11）」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. pp.  1– 22. doi : 10.1002/14356007.w08_w03 . ISBN 978-3-527-30673-2。
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  8. ^ 「コンタクトレンズの設計と材料：新しいレンズ技術が視力と快適性の向上を目指す」 Contact Lens SPECTRUM 2014年5月1日. 2017年9月27日閲覧。
  9. ^ 「コンタクトレンズ材料：コンタクトレンズ湿潤剤の進化」『コンタクトレンズスペクトラム』2009年10月1日。 2017年9月27日閲覧。
  10. ^ 「コンタクトレンズ用語の解読」 Review of Optometry誌、2022年8月15日。 2024年11月7日閲覧。
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