Polyvinylpolypyrrolidon

Strukturformel
Allgemeines
Name	Polyvinylpyrrolidon
Andere Namen	1-Ethenyl-2-pyrrolidon-Homopolymer Poly[1-(2-oxo-1-pyrrolidinyl)ethylen] Polyvidone 1-Vinyl-2-pyrrolidinon-Polymer PVP
CAS-Nummer	9003-39-8
Art des Polymers	wasserlösliches Polymer
Beschreibung	weißes bis hellgelbes, hygroskopisches, amorphes Pulver
Monomer
Monomer	Vinylpyrrolidon
Summenformel	(C6H9NO)n
Molare Masse	2.500–2.5000.000 g·mol−1
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,2 g·cm−3
Glastemperatur	110–180 °C
Wasseraufnahme	40 % (75 % rel. Luftfeuchtigkeit, 23 °C)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polyvinylpyrrolidon (PVP), auch Polyvidon oder Povidon, CAS: 9003-39-8, ist ein Polymer der Verbindung Vinylpyrrolidon. PVP ist ein hygroskopisches, amorphes Pulver mit weißer bis hellgelber Farbe. Die Molmassen der handelsüblichen Polymere liegen im Bereich von ca. 2500 bis 2.500.000 Dalton. Aufgrund seiner amorphen Struktur besitzt PVP keinen Schmelzpunkt, sondern nur eine Glasübergangstemperatur, welcher abhängig vom Polymerisationsgrad zwischen 110–180 °C liegt. PVP löst sich sowohl in Wasser als auch in einer Vielzahl organischer Lösungsmittel. In stark sauren Lösungen hydrolysiert der Lactam-Ring zur Aminosäure-Gruppe. Unter alkalischen Bedingungen und erhöhter Temperatur vernetzen die Ketten zu wasserunlöslichen Produkten. Der Ausgangsstoff Vinylpyrrolidon ist als kanzerogen der Kategorie 3 eingestuft. Das Polymer ist jedoch für den Menschen unbedenklich.

N-Vinylpyrrolidon, das Monomer.

Handelsübliche Bezeichnungen sind vor allem Povidone, PVP oder Periston. Unterschieden wird hier beispielsweise zwischen:

• Povidone K-30
• Povidone K-90

Der K-Wert stellt eine in der Kunststoffindustrie übliche Klassifikation dar und steht in direktem Zusammenhang mit der mittleren molaren Masse des Polymers. Damit lässt sich aus dem K-Wert indirekt auf den Grad der Polymerisation und damit die Kettenlänge schließen.

Polyvinylpyrrolidon, ein Folgeprodukt der Acetylenchemie, wurde von Walter Reppe erfunden und 1939 zum Patent (Deutsches Reichspatent Nr. 737663) angemeldet. Es wurde zuerst als Blutplasmaersatz im zweitem Weltkrieg eingesetzt und wird heute in den verschiedensten Anwendungen in Medizin, Pharmazie, Kosmetik und technischer Industrie verwendet.

Verwendung

• Als Hilfsstoff in der pharmazeutischen Industrie. Es dient in Medikamenten (speziell Tabletten) in der Regel als Bindemittel und kann die Freisetzung des Wirkstoffs in den Körper beeinflussen. Die quervernetzten Produkte steuern den Zerfall der Tablette.
• Verwendung in Augentropfen gegen 'trockenes Auge'.
• In der Notfallmedizin verwendete man es früher als sogenannten Blutplasmaexpander.
• Als Iod-Lösung, Salbe oder Creme (Handelsname Betaisodona^®, Braunol^®) hat sich PVP-Iod, das zu den Iodophoren zählt, in der medizinischen Wundbehandlung durchgesetzt, wobei ein 3%iges Povidon-Iod (PVP-I) als liposomals Hydrogel eine signifikant bessere Wirksamkeit und Gewebeverträglichkeit in der Feuchtversorgung von Wunden zeigt.^[1]
• In Lebensmitteln wird es vor allem als Binde- und Verdickungsmittel, Stabilisator und Überzugsmittel verwendet. Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Bezeichnung E 1201 ohne Höchstmengenbeschränkung ausschließlich für Nahrungsergänzungsmittelpillen/-dragees zugelassen.
• Bei Color-Waschmitteln, soll PVP als Farbübertragungsinhibitor beim Waschvorgang die Übertragung von Farbstoffen auf andere Textilien verhindern.
• Es wird in Shampoos als Verdickungsmittel, in Haarsprays und in Zahnpasten eingesetzt.
• In Klebstoffen alter Briefmarken und Briefumschlägen enthalten.
• In Klebstiften (Glue sticks) und Schmelzklebstoffen (Hot melt)
• Als Spezialhilfsmittel zur Herstellung von Batterien, Keramik, Glasfasern, Ink-Jet-Tinten und -Papier und Verwendung beim Chemisch-mechanisches Polieren (CMP).
• Als Emulgier- und Dispergiermittel in Lösungspolymerisationen
• Als Photoresist zur Herstellung von Kathodenstrahlröhren (CRT)
• Verwendung von wässrig basierten Metallabschreckbädern
• Zur Herstellung von Membranen für die Mikro- und Ultrafiltration, insbesondere zur Verwendung in der Dialyse und der Trinkwasserfiltration
• Als Binde- und Komplexierungsmittel in speziellen Agro-Anwendungen, wie Saatgutbehandlung und –besichtungen, Herbizid- und Insektizid-Formulierungen.

Derivate

Polyvinylpolypyrrolidon (PVPP), auch Crospovidon genannt, ist vernetztes Polyvinylpyrrolidon. Als Lebensmittelzusatzstoff (E 1202) wird PVPP als technischer Hilfsstoff in der Getränkeindustrie verwendet. Als Stabilisierungsmittel bindet es unerwünschte Gerbstoffe und Polyphenole in Wein, Bier und Säften, welche anschließend abgefiltert werden können. Darüber hinaus wird es in Tabletten als Sprengmittel (Zerfallsmittel) verwendet.

Durch Einbau ausgewählter Comonomere in die Polymerkette lassen sich die Eigenschaften der VP-Homopolymere gezielt variieren. Geeignete Comonomere sind z.B. N-Vinylimidazol, Vinylacetat und Vinylcaprolactam. Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere werden insbesondere als Verdicker und hydrophile Heißschmelzkleber (Glastemperatur ca. 105 °C) verwendet.

Weblinks

• Luvitec^®
• Kollidon^®

Einzelnachweise

1. ↑ Reimer K, et al.: An Innovative Topical Drug Formulation for Wound Healing and Infection Treatment: In vitro and in vivo Investigations of a Povidone-Iodine Liposome Hydrogel. In: Dermatology. 201, Nr. 3, 2000, S. 235-241. doi:10.1159/000018494