Polymethylsiloxanpolyhydrat
Polymethylsiloxan-Polyhydrat bzw. Polymethylsiloxan-Hydrogel ist eine polymere siliciumorganische Verbindung. Sie entsteht durch unvollständige Polykondensation aus Methylsilantriol. Gegenüber den höher bzw. vollständig polykondensierten Formen ist Polymethylsiloxan-Polyhydrat (PMS-Polyhydrat) deutlich hydrophiler und zeichnet sich durch einen erheblichen Wassergehalt aus.
Eigenschaften
Bei der Polykondensation entsteht PMS-Polyhydrat in Form von Nanopartikeln. Diese bilden eine netzartige, poröse Gelstruktur aus. Da die Polykondensation unvollständig ist, enthält das Reaktionsprodukt freie Silanol-Gruppen, die seinen hydrophilen Charakter ausmachen. Aufgrund der enthaltenen Methylgruppen hat das Polymer andererseits auch lipophile Eigenschaften. PMS-Polyhydrat erscheint als homogene pastöse weiße oder fast weiße geruchlose Masse.[1] Durch die feine Korngröße der primär gebildeten Nanopartikel besitzt PMS-Polyhydrat eine große spezifische Oberfläche von bis zu 300 m2/g, so dass es, ähnlich wie Aktivkohle oder Tonminerale, als Adsorptionsmittel fungiert. Im Vergleich zu Aktivkohle besitzt PMS-Polyhydrat gegenüber nieder- bis mittelmolekularen Stoffen mit einer molaren Masse bis etwa 1500 Dalton eine geringere, gegenüber Stoffen mit größerer molarer Masse hingegen eine deutlich höhere Sorptionskapazität. Die Sorption erfolgt neben Adsorption an der Oberfläche der Nanopartikel ferner durch Einschluss in die Poren der Gelmatrix.
Verwendung
Wegen seiner intestinalen Verträglichkeit wird PMS-Polyhydrat (CPMS ≈ 10 % w/w), in Wasser suspendiert, als „Enterosorbent“ verwendet. Die viskose Suspension soll im Verdauungstrakt, genauer im Darm (griech. ἔντερον, enteron), toxische Stoffe wie beispielsweise pathogene Bakterien[2] und Endotoxine[3][4] sorbieren. Endotoxine sind Stoffwechselprodukte gramnegativer Bakterien und stellen chemisch gesehen Lipopolysaccharide (LPS) dar. Durch die Sorption erhofft man sich eine günstige Auswirkung auf die Darmflora. Abbauprodukte aus Blutbestandteilen (Bilirubin), die über die Galle in den Darm gelangen, sowie Proteinabbauprodukte soll PMS-Polyhydrat ebenfalls aufnehmen.[5] Der Begriff Enterosorption wurde 1982 für die Methode der „Entgiftung“ durch enterale Sorption geprägt.[6] Die Anwendung von Enterosorbentien ist in Russland weit verbreitet.[7]
PMS-Polyhydrat wird im Magen-Darm-Trakt nicht resorbiert, sondern innerhalb von etwa 12 Stunden vollständig mit dem Stuhl ausgeschieden.
Synthese
PMS-Polyhydrat wurde Ende der 1970er- bis Anfang der 1980er-Jahre im nach L. V. Pisarshevsky benannten Institut für Physikalische Chemie in Kiew synthetisiert.[5][8] Dort arbeitete seit 1960 eine Gruppe an den theoretischen Grundlagen und an der Synthese von siliciumorganischen Sorbentien. PMS-Polyhydrat entsteht durch Polykondensation aus Methylkieselsäure unter Wasserabspaltung. Durch Erhitzung entsteht das hochgradig quervernetzte, hydrophobe PMS-Xerogel, das keine Silanol-Gruppen mehr enthält, weitgehend wasserfrei ist und weniger gute Sorptionseigenschaften hat.
Einzelnachweise
- Gun'ko, Turov, Zarko, Goncharuk: Comparative characterization of polymethylsiloxane hydrogel and silylated fumed silica and silica gel. In: Journal of Colloid and Interface Science. 2007. doi:10.1016/j.jcis.2006.12.053.
- A.V. Grigoryev, V.M. Znamensky, L.G. Bondarenko, L.G. Kupchinskiy, I.M. Samodumova: S.V. Prozorovskiy (Hrsg.): Adhesion of pathogenic microflora on siliconorganic sorbents (rus), Immunobiologicals of the new generation and methods of their control. Auflage, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology (USSR Academy of medical sciences), Kiev State Institute of medical education improvement., Moscow 1988, S. 114–120.
- V.G Nikolaev: Enterosgel (eng) 2010, ISBN 978-966-425-009-9, S. 39.
- Volodimir G. Nikolaev: S. Mikhalovsky, A. Khajibaev (Hrsg.): Enterosgel: A Novel Organosilicon Enterosorbent with a Wide Range of Med. Application (eng), Biodefence (NATO Science for Peace and Security Series A Chemistry and Biology), Adv. Matherial and Methods for healths protection. Auflage, Springer, Netherlands 2011, ISBN 978-94-007-0219-6, S. 199–221. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- I.B. Slinyakova, T.I. Denisova: Kremniiorganicheskie adsorbenty: Poluchenie, svoistva, primenenie (Organosilicon-based adsorbents. Preparation, properties, application).. Naukova Dumka, Kiev 1988, ISBN 5-12-000224-2.
- V.G. Nikolaev, V. Strelko, JYu. Korovin: Sorption methods of detoxification and immunocorection in medicine (russian), Theoretical basis and practical use of method of enterosorption. Auflage 1982, S. 112–114.
- V.N. Panfilova, T.E. Taranushenko: Application of Enterosorbents in Clinical Practice. In: Pediatricheskaya farmakologiya - Pediatric pharmacology. 2012; 9 (6): 34–39.
- Natalia I. Yashina, Elena P. Plygan, Vladimir G. Semenov, Alexandr M. Martynenko, Oksana V. Glushchenko: Plinio, Yuriy L. Zub (Hrsg.): Sol-Gel Technology of the Mesoporous Methylsilicic Acid Hydrogel: Medicine Aspects of Globular Porous Organosilicon Materials Application (eng), Sol-Gel Methods for Materials Processing Focusing on Materials for Pollution Control, Water Purification, and Soil Remediation. Auflage, Springer, Netherlands 2007, ISBN 9781402085147, S. 481–488. Archiviert vom Original am 27. Mai 2014 Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (Abgerufen am 27. Mai 2014).
