Процесс солюбилизации самопроизвольный и обратимый. Данной концентрации ПАВ и температуре соответствует вполне определенное насыщение раствора солюбилизатом.

Количественная характеристика солюбилизации –– относительная солюбилизация S — отношение числа моль солюбилизированного вещества N_сол к числу моль ПАВ, находящегося в мицеллярном состоянии, N_миц:                                                       S = N_сол / N_миц.

8.4. Мицеллы в биологии, физиологии и медицине

В последние годы при изучении мицеллярных систем, образующихся в организме, была установлена их роль в механизме возникновения проницаемости клеточных мембран для водорастворимых и малорастворимых веществ, в солюбилизации холестерина и белков при включении их в клеточные мембраны, в прямом включении мицеллярной фазы в каталитические реакции (например, с участием ферментов), в транспорте и адсорбции липидов, в процессах усвоения пищевых ингридиентов, в физиологическом действии лекарств, например, таких, как анестетики и транквилизаторы, активность которых обусловлена их дифильной структурой, определяющей взаимодействие их с биологическими мембранами.

Рассмотрим, например, какую роль играют мицеллы в транспорте липидов. В предыдущей лекции мы остановились на рассмотрении образования высокодисперсных эмульсий жиров, что ускоряет их ферментативный гидролиз и всасывание. Однако, основная часть жиров всасывается в тонком кишечнике только лишь после расщепления их ферментом поджелудочной железы на жирные кислоты и моноглицериды. Всасывание этих соединений происходит при участии желчи. Жирные кислоты и моноглицериды образуют с компонентами желчи мицеллы, которые солюбилизируют холестерин и жирорастворимые витамины (A, D, E, K). Таким образом, мицеллярная система обеспечивает растворимость витаминов, липидов и продуктов их распада в водной среде организма и всасывание их в кишечную стенку. Малые размеры мицелл (они примерно в 100 раз меньше самых маленьких капель эмульсий) и гидрофильность их оболочек позволяет мицеллам активно передавать липиды акцепторам клеточных мембран и осуществлять транспорт липидов внутрь клетки.

Биологическая активность и, особенно, специфичность многих биохимических процессов требует соответствующей структурной организации биологически важных компонентов организма. Мицеллообразование обеспечивает один из уровней организации молекул, причем, эта организация обратима. Переход мономер — мицелла в организме может быть одним из регулирующих механизмов, а равновесие между сферическими и плоскими мицеллами рассматривается как способ регуляции свойств биологических мембран.

Наконец, переход липидных бислоев клеточных мембран в сферические мицеллы считается существенным для обеспечения слияния клеток, поскольку липидный бимолекулярный слой представляет собой термодинамически устойчи­вую систему, которая может противостоять слиянию с себе подобными структурами.

В современной медицинской практике существует растущая потребность в "адресных" лекарственных формах, при применении которых может быть осуществлен контроль поступления лекарств к тем клеточным структурам, на которые и направлено действие лекарственного препарата, другие клетки при этом не подвергаются такому воздействию. Использование лекарственных препаратов, солюбилизированых в мицелах колоидных ПАВ, или, как теперь принято называть такие формы, инкапсулированных в мицеллах, дает возможность создавать такие "адресные" лекарства.

Возможность изготавливать лекарственные формы нерастворимых в воде лекарственных веществ:инъекционные растворы гормонов взамен таблеток, водные растворы камфары вместо масляных, растворы барбитуратов, аспирина, каротина.

Снижение дозировки и возможность уменьшения побочного действия вследствие быстрого и полного всасывания лекарственного вещества.

ЛЕКЦИЯ № 9

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ И РАСТВОРАХ ВМС. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗОЛЕЙ И РАСТВОРОВ ВМС

9.1. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ

Коллоидные дисперсные системы и растворы ВМС при некоторых условиях способны образовывать пространственные структуры.

Гели — коллоидные системы, потерявшие текучесть в результате образования в них внутренних структур; обычно эластичны, но могут быть и хрупкими.

Студни — растворы ВМС, потерявшие текучесть в результате образования в них внутренних структур, эластичны.

Гелеобразование — процесс превращения золей в гели.

Застудневание — процесс превращения растворов ВМС в студни.

Гели и студни — связнодисперсные системы.

Механизм гелеобразования