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1、药用合成高分子 现在学习的是第1页,共72页内容概要内容概要聚酯及可生物降解类高分子聚酯及可生物降解类高分子聚酯及可生物降解类高分子聚酯及可生物降解类高分子聚乙烯基类高分子聚乙烯基类高分子聚乙烯基类高分子聚乙烯基类高分子聚醚类高分子聚醚类高分子聚醚类高分子聚醚类高分子压敏胶材料压敏胶材料压敏胶材料压敏胶材料有机杂原子高分子有机杂原子高分子有机杂原子高分子有机杂原子高分子 现在学习的是第2页,共72页4.1 4.1 聚乙烯类高分子聚乙烯类高分子一一 丙烯酸类均聚物和共聚物丙烯酸类均聚物和共聚物(一一)聚丙烯酸和聚丙烯酸钠聚丙烯酸和聚丙烯酸钠1、化学结构化学结构 聚丙烯酸聚丙烯酸 PAA(Poly
2、acrylic Acid)结构式结构式现在学习的是第3页,共72页2 2、性质、性质(1 1)溶解性)溶解性 PAA PAA易溶于水,乙醇、甲醇等极性溶剂易溶于水,乙醇、甲醇等极性溶剂 PAA-Na PAA-Na溶于水,不溶于有机溶剂溶于水,不溶于有机溶剂 水中解离羧酸根阴离子大分子:水中解离羧酸根阴离子大分子:aOHaOH过量,钠离子与羧酸根阴离子结合机会增多,大分子趋向过量,钠离子与羧酸根阴离子结合机会增多,大分子趋向卷曲构象状态,溶解度下降,溶液由澄明变得浑浊卷曲构象状态,溶解度下降,溶液由澄明变得浑浊现在学习的是第4页,共72页(2 2)黏度和流变性)黏度和流变性黏度黏度:分子链越舒展
3、,黏度越大:分子链越舒展,黏度越大流变性流变性:聚电解质效应,类似凝胶:聚电解质效应,类似凝胶假假塑塑性性流流体体行行为为聚合度越高聚合度越高浓度越大浓度越大越强越强大分子吸附固大分子吸附固体粒子体粒子现在学习的是第5页,共72页()黏度和流变性()黏度和流变性黏性:黏性:黏度与构象有关黏度与构象有关分子链越舒展,黏度越大分子链越舒展,黏度越大PAA及及PAAa水溶液水溶液属阴离子聚电解质,羧酸根阴离子间静电斥力作用,大分子伸属阴离子聚电解质,羧酸根阴离子间静电斥力作用,大分子伸展,解离度越大链上电荷密度,黏度越大展,解离度越大链上电荷密度,黏度越大黏度减小因素:黏度减小因素:降低降低p值或加
4、入小分子盐值或加入小分子盐本质:或本质:或a解离度下降,分子链卷曲,流体解离度下降,分子链卷曲,流体力学阻力下降,黏性减小力学阻力下降,黏性减小现在学习的是第6页,共72页(3 3)化学反应性)化学反应性 聚丙烯酸可以被氢氧化钠中和,也可以被氨水、三乙醇胺、三乙胺聚丙烯酸可以被氢氧化钠中和,也可以被氨水、三乙醇胺、三乙胺等弱碱性物质中和。多价金属的碱中和聚丙烯酸生成不溶性盐。等弱碱性物质中和。多价金属的碱中和聚丙烯酸生成不溶性盐。在较高温度下,聚丙烯酸可以与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发生在较高温度下,聚丙烯酸可以与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发生醋键结合并形成交联型水不溶性聚合物。醋键结合并形成交联
5、型水不溶性聚合物。(4 4)毒性)毒性 二者均无毒二者均无毒3 3、应用、应用 分散剂分散剂 将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀,用于循环冷却水系统作阻垢分散剂使用,从而达到阻垢目沉淀,用于循环冷却水系统作阻垢分散剂使用,从而达到阻垢目的;的;基质、增稠剂、增黏剂基质、增稠剂、增黏剂软膏、乳膏外用药剂或化妆品软膏、乳膏外用药剂或化妆品现在学习的是第7页,共72页 现代制剂应用现代制剂应用 控释制剂控释制剂:PAA-壳聚糖离子复合物肽及蛋白质壳聚糖离子复合物肽及蛋白质 PAA聚乙烯醇、聚乙二醇可逆络合物聚乙烯醇、聚乙二醇可逆络合物 口
6、服和黏膜制剂:口服和黏膜制剂:PAA聚乙烯醇聚乙烯醇 PAA羟丙甲纤维素羟丙甲纤维素 巴布膏剂压敏胶:巴布膏剂压敏胶:PAA聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇 现在学习的是第8页,共72页(二)、交联聚丙烯酸钠(二)、交联聚丙烯酸钠(1 1)制备)制备丙烯酸钠聚合而成,呈胶冻状透明的弹性体丙烯酸钠聚合而成,呈胶冻状透明的弹性体(2 2)性质)性质高吸水性树脂材料,在水中不溶,但吸水膨胀高吸水性树脂材料,在水中不溶,但吸水膨胀吸水机理:羧酸基团的亲水性,使其可吸引与之配对的可动离子和水分子,吸水机理:羧酸基团的亲水性,使其可吸引与之配对的可动离子和水分子,产生很高的渗透压,结构
7、内外渗透压差和聚电解质对水的亲和力,促使产生很高的渗透压,结构内外渗透压差和聚电解质对水的亲和力,促使大量水迅速进入树脂内。大量水迅速进入树脂内。(3 3)应用)应用外用软膏或乳膏的水性基质;巴布剂的基质的主要材料;外用软膏或乳膏的水性基质;巴布剂的基质的主要材料;医用尿布、吸血巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂医用尿布、吸血巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂现在学习的是第9页,共72页(三)、卡波沫(三)、卡波沫(一)来源(一)来源 是丙烯酸与丙烯基蔗糖交联的高分子聚合物,按粘度不同分是丙烯酸与丙烯基蔗糖交联的高分子聚合物,按粘度不同分为为 934 934、940 940、941 941 等
8、规格,交联度不高,微弱交联等规格,交联度不高,微弱交联化学结构:化学结构:CHCH2 2-CH-CHn n C C3 3H H2 2 C C1212H H2121O O1212 m m COOHCOOH现在学习的是第10页,共72页(二)性质(二)性质1.1.性状性状是一种吸湿性很强的白色松散粉末,微有特异臭味是一种吸湿性很强的白色松散粉末,微有特异臭味2.2.溶解、溶胀及其凝胶特性溶解、溶胀及其凝胶特性具有一定的亲水性,可分散于水,在水中迅速溶胀,但不溶解,具有一定的亲水性,可分散于水,在水中迅速溶胀,但不溶解,呈弱酸性,表现出很低的粘性。呈弱酸性,表现出很低的粘性。卡波沫常用无机碱和有机碱
9、中和使用,中和后,增稠作用即时卡波沫常用无机碱和有机碱中和使用,中和后,增稠作用即时完成,呈水凝胶。完成,呈水凝胶。利用氢键结合也可实现卡波沫的溶胀与凝胶化作用,其利用氢键结合也可实现卡波沫的溶胀与凝胶化作用,其机理是引入一个羟基给予体。机理是引入一个羟基给予体。现在学习的是第11页,共72页3.3.乳化及稳定作用乳化及稳定作用 一方面由于其分子中存在亲水、硫水部分,因而具有乳化作用一方面由于其分子中存在亲水、硫水部分,因而具有乳化作用;另一方面它可在较大范围内调节两相粘度,大部分型号均可另一方面它可在较大范围内调节两相粘度,大部分型号均可采用,这是采用,这是卡波沫运用于乳剂系统的最大伏点。卡
10、波沫运用于乳剂系统的最大伏点。4.4.稳定性稳定性 固态卡波沫较稳定固态卡波沫较稳定 宜中和后使用,中和后的聚合物凝胶在正常的条件下不会水解、氧化宜中和后使用,中和后的聚合物凝胶在正常的条件下不会水解、氧化5.5.生物相容性生物相容性现在学习的是第12页,共72页(三)应用(三)应用1.1.黏合剂、包衣材料黏合剂、包衣材料 用作颗粒剂和片剂的粘合剂,用作包衣材料具有衣层坚固、细腻和滑润用作颗粒剂和片剂的粘合剂,用作包衣材料具有衣层坚固、细腻和滑润感好的特点。感好的特点。2.2.局部外用制剂基质局部外用制剂基质 用作软膏、洗剂、乳膏剂、栓剂或亲水性凝胶剂的基质,具有优良的流用作软膏、洗剂、乳膏剂
11、、栓剂或亲水性凝胶剂的基质,具有优良的流变学性质与增湿润滑能力,搽于皮肤表面具有特别的细腻滑爽感,在皮变学性质与增湿润滑能力,搽于皮肤表面具有特别的细腻滑爽感,在皮肤上铺展良性良好肤上铺展良性良好.3.3.乳化剂、增稠剂和助悬剂乳化剂、增稠剂和助悬剂 卡波沫具有交联的网状结构卡波沫具有交联的网状结构,特别适合用作助悬剂特别适合用作助悬剂现在学习的是第13页,共72页4.4.缓控释材料缓控释材料卡波沫的缓释、控释作用在于其溶胀与形成凝胶的性质。卡波沫的缓释、控释作用在于其溶胀与形成凝胶的性质。本本品品可可与与碱碱性性药药物物生生成成盐盐并并形形成成可可溶溶性性凝凝胶胶发发挥挥缓缓释释、控控释释作
12、作用用,特特别别适适合合与与制制备备缓缓释释液液体体制制剂剂,如如滴滴眼眼剂剂、滴滴鼻鼻剂剂等等,同同时时还还可可发挥掩味作用。发挥掩味作用。5.5.黏膜黏附材料黏膜黏附材料 近年来常利用卡波沫制备粘膜粘附片剂以达到缓释效果,聚合物大分近年来常利用卡波沫制备粘膜粘附片剂以达到缓释效果,聚合物大分子链可以与粘膜糖蛋白大分子相互缠绕而维持常长时间粘附作用,子链可以与粘膜糖蛋白大分子相互缠绕而维持常长时间粘附作用,与一些水溶性纤维素衍生物配伍使用有更好的效果。与一些水溶性纤维素衍生物配伍使用有更好的效果。现在学习的是第14页,共72页化学结构:化学结构:CHCH2 2 C C n1n1 CH CH2
13、 2 C C n2n2 C=OC=O CHCH3 3 R R1 1 C=OC=O OROR2 2OHOH(四)、丙烯酸树脂(四)、丙烯酸树脂(1 1)来源)来源 实际上是甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸等单体实际上是甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸等单体按不同比例共聚而成的一大类聚合物按不同比例共聚而成的一大类聚合物,在药剂领域中常用的在药剂领域中常用的薄膜包衣材料薄膜包衣材料.现在学习的是第15页,共72页(2 2)性质)性质1.1.玻璃化转化温度玻璃化转化温度丙烯酸树脂由于甲基和酯侧基的含量、酯侧基柔性的差异,不同丙烯酸树脂由于甲基和酯侧基的含量、酯侧基柔性的差异,不同型号树脂的玻璃化
14、转变温度有很大差异。型号树脂的玻璃化转变温度有很大差异。肠溶型肠溶型甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲醋共聚物甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲醋共聚物TgTg在在160160以上以上 胃崩型胃崩型丙烯酸树脂的丙烯酸树脂的TgTg却低达一却低达一8 8 渗透型渗透型丙烯酸树脂的丙烯酸树脂的TgTg介于二者之间,约在介于二者之间,约在5555左右。左右。共混或加入增塑剂可以降低丙烯酸树脂的玻璃化转变温度,调节共混或加入增塑剂可以降低丙烯酸树脂的玻璃化转变温度,调节树脂的成膜性。树脂的成膜性。现在学习的是第16页,共72页2.2.最低成膜温度最低成膜温度 最低成膜温度最低成膜温度(MFT)(MFT)指树脂胶乳液在梯度
15、加热干燥条件下形成连指树脂胶乳液在梯度加热干燥条件下形成连续性均匀而无裂纹薄膜的最低温度限续性均匀而无裂纹薄膜的最低温度限,在在MFTMFT以下,聚合物粒子不以下,聚合物粒子不能发生熔合变形成膜。能发生熔合变形成膜。在含有丙烯酸酯的树脂中,丙烯酸酯比例在含有丙烯酸酯的树脂中,丙烯酸酯比例越高,越高,MFTMFT越低。越低。3.3.机械性质机械性质 丙烯酸树脂能够在药上形成具有一定拉伸强度及柔性的独立薄膜丙烯酸树脂能够在药上形成具有一定拉伸强度及柔性的独立薄膜,主要依赖于分子中酯基与药片表面分子带电负性原子形成氢键、分主要依赖于分子中酯基与药片表面分子带电负性原子形成氢键、分子链对药片隙缝的渗透
16、以及包衣液中其他成分的吸附。子链对药片隙缝的渗透以及包衣液中其他成分的吸附。现在学习的是第17页,共72页4.4.溶解性溶解性丙烯酸树脂易溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等极性有机溶丙烯酸树脂易溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等极性有机溶剂,但在剂,但在水中的溶解性质则取决于树脂结构中的侧链基团和水溶液水中的溶解性质则取决于树脂结构中的侧链基团和水溶液pHpH。肠溶性树脂分子中的羧基比例越大,则需在肠溶性树脂分子中的羧基比例越大,则需在pHpH更高的溶液中溶解更高的溶液中溶解胃崩型树脂和渗透性树脂中的酯基和季胺基在酸性和碱性环境中均不解胃崩型树脂和渗透性树脂中的酯基和季胺基在酸性和碱性环境
17、中均不解离,故不发生溶解。离,故不发生溶解。胃溶型树脂在胃酸环境溶解取决于其叔胺碱性基团。胃溶型树脂在胃酸环境溶解取决于其叔胺碱性基团。现在学习的是第18页,共72页5.5.渗透性渗透性 虽然含季胺基团的渗透型树脂在水中不溶,但虽然含季胺基团的渗透型树脂在水中不溶,但季胺盐基具有很季胺盐基具有很强的亲水性,使其具有一定的水渗透溶胀性质。强的亲水性,使其具有一定的水渗透溶胀性质。季胺基团比例越高,渗季胺基团比例越高,渗透性越大,故渗透型树脂分为高渗型和低渗型两类。透性越大,故渗透型树脂分为高渗型和低渗型两类。胃崩型树脂胃崩型树脂结构中的酯链侧基,结构中的酯链侧基,具有一定疏水性,渗透性很具有一定
18、疏水性,渗透性很小,小,单独应用在胃肠液中既不溶也不崩,必须添加适量亲水性物质,如单独应用在胃肠液中既不溶也不崩,必须添加适量亲水性物质,如糖粉、淀粉等,使树脂成膜时形成孔隙,利于水分渗入。糖粉、淀粉等,使树脂成膜时形成孔隙,利于水分渗入。肠溶型树脂不溶解且对水分子的渗透有一定的抵抗作用,肠溶型树脂不溶解且对水分子的渗透有一定的抵抗作用,适合用适合用作隔离层以阻滞水分或潮湿的空气渗透。作隔离层以阻滞水分或潮湿的空气渗透。现在学习的是第19页,共72页(3 3)应用)应用1.1.丙烯酸树脂的安全性丙烯酸树脂的安全性它们具有连续的碳氢链结构,在胃内很稳定,不受消它们具有连续的碳氢链结构,在胃内很稳
19、定,不受消化酶破坏,在体液中溶胀;但不被吸收、不参与人体化酶破坏,在体液中溶胀;但不被吸收、不参与人体生理代谢。口服后以不变的分子形成很快排出,对人生理代谢。口服后以不变的分子形成很快排出,对人体无害。其广泛应用于片剂、丸剂、颗粒剂、中药制体无害。其广泛应用于片剂、丸剂、颗粒剂、中药制剂等固体制剂中,是一种优良新辅料。剂等固体制剂中,是一种优良新辅料。2.2.丙烯酸树脂做骨架材料丙烯酸树脂做骨架材料用作缓释、控释制剂的骨架材料用作缓释、控释制剂的骨架材料现在学习的是第20页,共72页3.3.丙烯酸树脂做薄膜包衣材料丙烯酸树脂做薄膜包衣材料 胃溶型胃溶型树脂薄膜包衣有利于药品防潮、避光、掩色和掩
20、树脂薄膜包衣有利于药品防潮、避光、掩色和掩味味;肠溶型肠溶型树脂重要用于那些易受胃酸破坏或胃刺激性较大药树脂重要用于那些易受胃酸破坏或胃刺激性较大药物的包衣,也可以作为防水隔离层使用物的包衣,也可以作为防水隔离层使用;单纯渗透型树脂单纯渗透型树脂或与其他类型树脂复合运用可控制药物释或与其他类型树脂复合运用可控制药物释放速度。放速度。4.4.丙烯酸树脂亦用于制备微囊、用作透皮吸收系统骨架、丙烯酸树脂亦用于制备微囊、用作透皮吸收系统骨架、压敏胶及直肠用凝胶剂等。压敏胶及直肠用凝胶剂等。现在学习的是第21页,共72页(五)、聚乙烯醇(五)、聚乙烯醇(一)(一)来源来源 并不是由乙烯醇单体聚合形成的,
21、因为乙烯醇并不是由乙烯醇单体聚合形成的,因为乙烯醇极不稳定,不存在乙烯醇单体,由聚醋酸乙烯醇解极不稳定,不存在乙烯醇单体,由聚醋酸乙烯醇解而成而成 现在学习的是第22页,共72页(二)性质(二)性质1.1.性状性状 白色至奶油色无臭颗粒或粉末白色至奶油色无臭颗粒或粉末2.2.溶解性溶解性 聚乙烯醇具有极强的亲水性,溶于热水或冷水中。聚乙烯醇具有极强的亲水性,溶于热水或冷水中。分子量和醇解度越大,结晶性越强,水溶性越差,但分子量和醇解度越大,结晶性越强,水溶性越差,但水溶液的粘度相应增加;同时醇解度增大,羟基增多,水溶液的粘度相应增加;同时醇解度增大,羟基增多,使聚合物亲水性增强。使聚合物亲水性
22、增强。聚乙烯醇在酯、醚、烃及高级醇中微溶或不溶,但醇解度低聚乙烯醇在酯、醚、烃及高级醇中微溶或不溶,但醇解度低的产品在有机溶剂中的溶解度增加。的产品在有机溶剂中的溶解度增加。现在学习的是第23页,共72页3.3.粘度粘度 粘度随聚乙烯醇浓度增加而急剧上升,温度升高则粘度下降。粘度随聚乙烯醇浓度增加而急剧上升,温度升高则粘度下降。4.4.凝胶化凝胶化 3030度以下存放过程中,由于聚乙烯醇凝胶化作用,粘度逐渐升高,度以下存放过程中,由于聚乙烯醇凝胶化作用,粘度逐渐升高,凝胶化。凝胶化。聚乙烯醇可以与其他高分子(聚丙烯酸、聚乙二醇等)混合,聚乙烯醇可以与其他高分子(聚丙烯酸、聚乙二醇等)混合,形成
23、的凝胶兼具两种聚合物的性质。形成的凝胶兼具两种聚合物的性质。5.5.混溶性混溶性 与大多数无机盐有配伍禁忌与大多数无机盐有配伍禁忌现在学习的是第24页,共72页6.6.成膜性成膜性 具有良好的成膜性具有良好的成膜性7.7.化学性质化学性质 聚乙烯醇是结晶性聚合物,玻璃化转变温度约聚乙烯醇是结晶性聚合物,玻璃化转变温度约8585,在,在100100开始缓缓脱水,干燥及高温脱水时发生分子内和分子间醚化反开始缓缓脱水,干燥及高温脱水时发生分子内和分子间醚化反应,同时伴有结晶度增加、水溶性下降以及色泽变化。应,同时伴有结晶度增加、水溶性下降以及色泽变化。聚乙烯醇在化学结构上可以看成交替相隔碳原子上带有
24、羟基的多聚乙烯醇在化学结构上可以看成交替相隔碳原子上带有羟基的多元醇。元醇。现在学习的是第25页,共72页 (三)应用(三)应用 1 1聚乙烯醇的安全性聚乙烯醇的安全性 聚乙烯醇对眼、皮肤无毒、无刺激,是一种安全的外用聚乙烯醇对眼、皮肤无毒、无刺激,是一种安全的外用辅料。辅料。口服聚乙烯醇在胃肠道吸收甚少,长期口服未见肝、肾口服聚乙烯醇在胃肠道吸收甚少,长期口服未见肝、肾损害,大鼠口服损害,大鼠口服LD5020gLD5020g kgkg。2 2聚乙烯醇是一种药物膜片基材聚乙烯醇是一种药物膜片基材 用作涂膜剂的成膜材料;用作膜剂的成膜材料;在巴布膏剂中的应用作涂膜剂的成膜材料;用作膜剂的成膜材料
25、;在巴布膏剂中的应用;在凝胶型制剂中作基质用;在凝胶型制剂中作基质现在学习的是第26页,共72页3.3.液体、半固体制剂中的应用液体、半固体制剂中的应用 聚乙烯醇具有助悬、增稠、增黏剂及在皮肤、毛发表面成聚乙烯醇具有助悬、增稠、增黏剂及在皮肤、毛发表面成膜等作用,用于糊剂、软膏以及面霜、面膜、发型胶中,膜等作用,用于糊剂、软膏以及面霜、面膜、发型胶中,各种眼用制剂各种眼用制剂4.4.聚乙烯醇凝胶的药物控制释放聚乙烯醇凝胶的药物控制释放 利用携带阿霉素和葡聚糖的利用携带阿霉素和葡聚糖的PVAPVA水凝胶作为药物释放体系,不仅水凝胶作为药物释放体系,不仅降低了药物的黏附,而且通过向腹膜腔释放活性的
26、阿霉素阻降低了药物的黏附,而且通过向腹膜腔释放活性的阿霉素阻止了腹膜腔的感染。止了腹膜腔的感染。现在学习的是第27页,共72页5.5.用作透皮吸收制剂辅料用作透皮吸收制剂辅料 PVAPVA凝胶透皮系统,目前已有硝酸甘油、可乐定等易于透过皮凝胶透皮系统,目前已有硝酸甘油、可乐定等易于透过皮肤的药物的透皮系统问世。肤的药物的透皮系统问世。6.6.聚乙烯醇微球在医药中的应用聚乙烯醇微球在医药中的应用 通过通过PVAPVA上的羟基的反应活性,可以把药物分子共价键或离上的羟基的反应活性,可以把药物分子共价键或离子键合到子键合到PVAPVA的的側側基上。如茶多酚的聚乙醇缓释胶囊,不基上。如茶多酚的聚乙醇缓
27、释胶囊,不仅提高了茶多酚的稳定性,而且对茶多酚具有缓释作用。仅提高了茶多酚的稳定性,而且对茶多酚具有缓释作用。7.7.其他应用其他应用 聚乙烯醇水凝胶还可作为医用导管材料、伤口敷料、传感器、聚乙烯醇水凝胶还可作为医用导管材料、伤口敷料、传感器、软角内膜接触镜、手术缝合线。软角内膜接触镜、手术缝合线。现在学习的是第28页,共72页 2020世纪世纪3030年代聚维酮合成成功,年代聚维酮合成成功,19391939年取得年取得专利专利,聚维酮可提高血浆胶体渗透压,增加血容聚维酮可提高血浆胶体渗透压,增加血容量,它在医药品中可作为血浆代用品使用,用于量,它在医药品中可作为血浆代用品使用,用于外伤性出血
28、及其他原因引起的血容量减少。外伤性出血及其他原因引起的血容量减少。聚维酮聚维酮在医药上有广泛的应用,为国在医药上有广泛的应用,为国际倡导的药用新辅料之一。可作为粘合剂,际倡导的药用新辅料之一。可作为粘合剂,助流剂,润滑剂,助溶剂,分散剂,酶及热助流剂,润滑剂,助溶剂,分散剂,酶及热敏药物的稳定剂。聚维酮还可与碘合成敏药物的稳定剂。聚维酮还可与碘合成PVP-PVP-I I消毒杀菌剂。消毒杀菌剂。PVPPVP在医药上还可用作低温保存在医药上还可用作低温保存剂。采用剂。采用PVPPVP产品作辅料的药物已有上百种。产品作辅料的药物已有上百种。(六)、聚维酮(六)、聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯吡咯烷酮
29、,PVP,Povidonl)现在学习的是第29页,共72页(1 1)聚维酮的制备)聚维酮的制备德国科学家德国科学家Reppe VP单体催化聚合单体催化聚合 N-乙烯基乙烯基2吡咯烷酮吡咯烷酮VP聚合方式:阳离子、阴离子、自由基聚合聚合方式:阳离子、阴离子、自由基聚合引发剂:三氟化硼、氨基化钾和过氧化物引发剂:三氟化硼、氨基化钾和过氧化物目前:目前:过氧化物引发自由基聚合,溶液聚合和悬浮聚合过氧化物引发自由基聚合,溶液聚合和悬浮聚合亲水溶剂,温度亲水溶剂,温度3565,喷雾干燥,喷雾干燥.现在学习的是第30页,共72页(2 2)、性质)、性质1.1.性状性状 白色至乳白色粉末,无嗅,可压性良好白
30、色至乳白色粉末,无嗅,可压性良好2.2.溶解性溶解性 易溶于水,可溶于许多有机溶剂,不溶于醚、烷烃、矿物油、易溶于水,可溶于许多有机溶剂,不溶于醚、烷烃、矿物油、四氯化碳等四氯化碳等3.3.粘性粘性 溶液粘性与分子量有关;分子越大,粘度越大溶液粘性与分子量有关;分子越大,粘度越大4.4.化学反应性化学反应性 化学惰性,能与大多数化合物混溶。化学惰性,能与大多数化合物混溶。5.5.生物特性生物特性 不参与人体的生理代谢,又具有优良的生物相容性,人体可从消化道、不参与人体的生理代谢,又具有优良的生物相容性,人体可从消化道、腹内、皮下及静脉途径接受腹内、皮下及静脉途径接受现在学习的是第31页,共72
31、页(3)应用)应用1.黏合剂黏合剂 对湿、热敏感的药物,如硝酸甘油、阿司匹林等用对湿、热敏感的药物,如硝酸甘油、阿司匹林等用PVP的醇溶的醇溶液造粒,可有效消除水分、干燥温度及时间对药物稳定性的液造粒,可有效消除水分、干燥温度及时间对药物稳定性的影响。影响。对疏水性药物,用其水溶液作黏合剂不但有利于均匀湿润,而对疏水性药物,用其水溶液作黏合剂不但有利于均匀湿润,而且还能增加药物的溶出度。且还能增加药物的溶出度。2.固体分散剂固体分散剂 PVP与药物小分子共混物中,药物分子填充于与药物小分子共混物中,药物分子填充于PVP大分子形成的微大分子形成的微空间内,提高药物的分散性。空间内,提高药物的分散
32、性。PVP作为难溶药物的固体分散体载体,可以提高难溶药物的溶作为难溶药物的固体分散体载体,可以提高难溶药物的溶解度和溶出速度。解度和溶出速度。现在学习的是第32页,共72页3.3.助溶剂或分散稳定剂助溶剂或分散稳定剂 低分子量的低分子量的PVPPVP可以在注射液中作为助溶剂或结晶生长抑制剂,可以在注射液中作为助溶剂或结晶生长抑制剂,这种增溶作用主要是药物与这种增溶作用主要是药物与PVPPVP缔合作用产生的。缔合作用产生的。4.4.包衣材料包衣材料 用作薄膜包衣材料,柔韧性较好,不易破碎用作薄膜包衣材料,柔韧性较好,不易破碎5.5.用作缓控释制剂用作缓控释制剂 PVPPVP可与许多药物有分子间的
33、缔合作用,可控制缔合程度,延可与许多药物有分子间的缔合作用,可控制缔合程度,延长药物在体内的释放和吸收长药物在体内的释放和吸收6.6.其他其他 眼用药的增稠剂和角膜润湿剂眼用药的增稠剂和角膜润湿剂 涂膜剂的主要材料,对皮肤有较强的粘性、无刺激性涂膜剂的主要材料,对皮肤有较强的粘性、无刺激性现在学习的是第33页,共72页聚乙烯吡咯烷酮对水和离子都具有保持稳定的作用,而且毒性聚乙烯吡咯烷酮对水和离子都具有保持稳定的作用,而且毒性低,不透过毛细血管使血液维持适当的渗透压和粘度,是比低,不透过毛细血管使血液维持适当的渗透压和粘度,是比较早的代血浆较早的代血浆聚乙烯吡咯烷酮聚乙烯吡咯烷酮主要作为提高血浆
34、浆体渗透压增加血容量。提高血浆胶体渗透压,主要作为提高血浆浆体渗透压增加血容量。提高血浆胶体渗透压,吸收血管外水分进入体循环而增加血容量,升高和维持血压。用于外吸收血管外水分进入体循环而增加血容量,升高和维持血压。用于外伤性急性出血、损伤和其他原因伤性急性出血、损伤和其他原因(包括失水过多)引起的血容量减包括失水过多)引起的血容量减少少现在学习的是第34页,共72页 聚维酮碘是目前唯一被收载聚维酮碘是目前唯一被收载入美国药典,英国药典,日入美国药典,英国药典,日本药典和本药典和中华人民共和国中华人民共和国药典药典的消毒产品,九八的消毒产品,九八年又被收入国家基本药物年又被收入国家基本药物目录中
35、,并被批准可用在目录中,并被批准可用在医疗卫生、人体直接使用医疗卫生、人体直接使用的消毒杀菌剂的消毒杀菌剂现在学习的是第35页,共72页七、交联聚维酮七、交联聚维酮(1)制备)制备 乙烯基吡咯烷酮的高分子交联物乙烯基吡咯烷酮的高分子交联物(2)性质)性质 不溶于水,有机溶剂及强酸、强碱,但遇水可发生溶胀不溶于水,有机溶剂及强酸、强碱,但遇水可发生溶胀(3)应用)应用 可作为片剂或硬胶囊的崩解剂,可作为片剂的干性粘合剂、填充可作为片剂或硬胶囊的崩解剂,可作为片剂的干性粘合剂、填充剂、赋型剂剂、赋型剂 例:天津力生制药厂采用交联例:天津力生制药厂采用交联PVP作为大黄苏打片的黏结剂后其作为大黄苏打
36、片的黏结剂后其崩解时间从采用原辅料时崩解时间从采用原辅料时30min减小到减小到15min以下。以下。现在学习的是第36页,共72页八、乙烯八、乙烯/醋酸乙烯(酯)共聚物醋酸乙烯(酯)共聚物(1 1)制备)制备 是以是以乙烯乙烯和和醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯两种单体在过氧化物或偶氮异丁两种单体在过氧化物或偶氮异丁腈引发下共聚而成的水不溶性高分子腈引发下共聚而成的水不溶性高分子 化学结构化学结构 CH2 2CHCH2 2 m m CH CH2 2CHCH n OCOCHOCOCH3 3现在学习的是第37页,共72页(2 2)性质)性质1.1.性状性状 透明至半透明、略带弹性的颗粒状物。透明至半透明、略
37、带弹性的颗粒状物。2.Tg2.Tg、结晶度、结晶度 聚乙烯的聚乙烯的TgTg在在-68-68左右,是结晶性聚合物;左右,是结晶性聚合物;聚醋酸乙烯的聚醋酸乙烯的TgTg在在2828左右,结晶性能较差左右,结晶性能较差 相同分子量,相同分子量,若醋酸乙烯比例越大,柔软性越大、结晶度下降、若醋酸乙烯比例越大,柔软性越大、结晶度下降、TgTg增大。增大。分子量增大,分子量增大,结晶度、结晶度、TgTg、机械强度均升高;、机械强度均升高;3.3.溶解性溶解性 高醋酸乙烯(高醋酸乙烯(VAVA)比例)比例的共聚物溶于二氯甲烷、氯仿等;的共聚物溶于二氯甲烷、氯仿等;低比例的低比例的VAVA共聚物共聚物则类
38、似于聚乙烯,只有在熔融状态下才能溶于有则类似于聚乙烯,只有在熔融状态下才能溶于有机溶剂。机溶剂。现在学习的是第38页,共72页3.通透性通透性 对醋酸乙烯比例在对醋酸乙烯比例在40%40%以内的共聚物,药物通透性主要受结晶以内的共聚物,药物通透性主要受结晶度的影响,醋酸乙烯比例越大,结晶度越低,通透性越大。度的影响,醋酸乙烯比例越大,结晶度越低,通透性越大。不同的加工工艺,影响结晶度,进而影响通透性。不同的加工工艺,影响结晶度,进而影响通透性。EVAEVA对药物的通透性还与其结构中的乙酰基有关。对药物的通透性还与其结构中的乙酰基有关。4.4.理化性质理化性质 乙烯乙烯/醋酸乙烯共聚物的化学性质
39、稳定,醋酸乙烯共聚物的化学性质稳定,耐强酸和强碱,但强氧化耐强酸和强碱,但强氧化剂可使之变性,剂可使之变性,长期高热可使之变色。此外,长期高热可使之变色。此外,对油性物质耐受性对油性物质耐受性差,差,例如,蓖麻油对其有一定的溶蚀作用。例如,蓖麻油对其有一定的溶蚀作用。现在学习的是第39页,共72页(3 3)应用)应用 乙烯乙烯/醋酸乙烯共聚物无毒,无刺激性醋酸乙烯共聚物无毒,无刺激性,与机体组织和粘膜的良好相与机体组织和粘膜的良好相溶性,适合制备在皮肤、腔道、眼内及植如给药的控释系统,如溶性,适合制备在皮肤、腔道、眼内及植如给药的控释系统,如经皮给药制剂、周效眼膜、宫内节育器等。经皮给药制剂、
40、周效眼膜、宫内节育器等。目前已经上市的:眼用毛果芸香碱膜、硝酸甘油透皮给药系统、目前已经上市的:眼用毛果芸香碱膜、硝酸甘油透皮给药系统、宫内避孕器等。宫内避孕器等。现在学习的是第40页,共72页4.2 4.2 聚乳酸、乳酸聚乳酸、乳酸/羟基乙酸共聚物羟基乙酸共聚物一、聚乳酸类聚合物一、聚乳酸类聚合物(1)、)、聚乳酸的结构与制备方法聚乳酸的结构与制备方法1、结构、结构 -羟基丙酸缩合的产物羟基丙酸缩合的产物 2、聚乳酸的合成、聚乳酸的合成 丙交酯(丙交酯(LA)的开环聚合的开环聚合 乳酸减压蒸馏乳酸减压蒸馏LA高温、高真空度、引发剂高温、高真空度、引发剂PLA 乳酸直接缩聚乳酸直接缩聚 溶液缩
41、聚法、熔融缩聚法溶液缩聚法、熔融缩聚法现在学习的是第41页,共72页(2 2)、性质)、性质 浅黄色透明固体,溶于氯仿、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃;不溶浅黄色透明固体,溶于氯仿、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃;不溶于水、乙醚、乙酸乙酯及烷烃类溶剂于水、乙醚、乙酸乙酯及烷烃类溶剂 体内降解体内降解水解反应本体侵蚀机理水解反应本体侵蚀机理 表面降解表面降解:降解只发生在材料表面非均匀降解:降解只发生在材料表面非均匀降解 本体降解本体降解:聚合物外部与内部以相同速率发生降解均一降解:聚合物外部与内部以相同速率发生降解均一降解 6060天内,天内,5050酯键断裂,保持状态质量酯键断裂,保持状态质量 疏水基团
42、断裂,聚合物水解加速明显失重消失疏水基团断裂,聚合物水解加速明显失重消失 共聚物共聚物:PLGA :PLGA 乳酸与乙醇酸乳酸与乙醇酸 聚乳酸与聚乙二醇嵌段共聚物聚乳酸与聚乙二醇嵌段共聚物 自组装核壳结构胶束自组装核壳结构胶束现在学习的是第42页,共72页(3 3)、应用目前研究最多的降解材料)、应用目前研究最多的降解材料 医用手术缝合线、注射用微囊微球、埋植剂医用手术缝合线、注射用微囊微球、埋植剂 聚乳酸微粒(纳粒)控释系统应用:聚乳酸微粒(纳粒)控释系统应用:(1 1)抗菌素包埋靶向细胞内释药消除抗药性)抗菌素包埋靶向细胞内释药消除抗药性 (2 2)抗癌药物肿瘤细胞表面吸附力强提高靶向性)
43、抗癌药物肿瘤细胞表面吸附力强提高靶向性 (3 3)胰岛素)胰岛素 游离胰岛素不能口服,注射痛苦新剂型研制游离胰岛素不能口服,注射痛苦新剂型研制 聚乳酸包埋胰岛素纳米粒口服提高生物利用度聚乳酸包埋胰岛素纳米粒口服提高生物利用度 (4 4)激素类药物:埋植避孕剂型)激素类药物:埋植避孕剂型 (5 5)疫苗佐剂:)疫苗佐剂:抗体应答、抗感染抗体应答、抗感染现在学习的是第43页,共72页二、其他一些生物降解聚合物二、其他一些生物降解聚合物1.1.聚酯类聚酯类(1 1)聚乙醇酸酯)聚乙醇酸酯 是乙醇酸缩合或乙交酯开环聚合的产物是乙醇酸缩合或乙交酯开环聚合的产物 在体内完全降解而不需任何酶的参与,主要用作
44、手术缝合线在体内完全降解而不需任何酶的参与,主要用作手术缝合线(2 2)聚己内酯)聚己内酯 应用广泛的一种脂肪族聚酯,主要被作为药物控制释放的载体材料,应用广泛的一种脂肪族聚酯,主要被作为药物控制释放的载体材料,可形成药膜或载药微球可形成药膜或载药微球现在学习的是第44页,共72页2.2.聚酰胺聚酰胺 来源:改性蛋白和人工合成的聚氨基酸来源:改性蛋白和人工合成的聚氨基酸 主要用于传递低分子量的药物主要用于传递低分子量的药物3.3.聚原酸酯聚原酸酯 疏水性聚合物,在碱性及中性条件下稳定,在水中不溶解不溶胀。疏水性聚合物,在碱性及中性条件下稳定,在水中不溶解不溶胀。在生物体内降解,为表面溶蚀降解。
45、在生物体内降解,为表面溶蚀降解。应用:制成骨钉短期体内植入物应用:制成骨钉短期体内植入物 植入眼腔,释放药物治疗眼疾植入眼腔,释放药物治疗眼疾 制成膜状,包载消炎和止血药物制成膜状,包载消炎和止血药物现在学习的是第45页,共72页4.4.聚酸酐类聚酸酐类 表面酸酐键的高度水不稳定性和疏水性阻止水分子进入聚合物内部,表面酸酐键的高度水不稳定性和疏水性阻止水分子进入聚合物内部,主要进行表面溶蚀。主要进行表面溶蚀。通过调节疏水性单体的含量调节聚酐的降解速率和药物释放速通过调节疏水性单体的含量调节聚酐的降解速率和药物释放速率,可使药物在适当的载药量范围内达到零级释放。率,可使药物在适当的载药量范围内达
46、到零级释放。释药特点:先有一个滞后时间,以后的释放速度近乎恒定。释药特点:先有一个滞后时间,以后的释放速度近乎恒定。现在学习的是第46页,共72页5.4 聚醚类高分子聚醚类高分子一、聚乙二醇一、聚乙二醇(1 1)制备)制备 是用环氧乙烷与水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分是用环氧乙烷与水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分子量较低的一类水溶性聚醚。子量较低的一类水溶性聚醚。化学结构:化学结构:HO CH2-CH2-On H 现在学习的是第47页,共72页(2 2)性质性质 1 1、性状、性状 200200600 600 无色透明液体无色透明液体 1000 1000 室温白色或米色糊状固体室温白色或米色
47、糊状固体 ,微有异臭,微有异臭 2 2、溶解性、溶解性 溶于极性溶剂,分子量升高,溶解度下降;溶于极性溶剂,分子量升高,溶解度下降;温度升高,溶解度增加,大分子量也溶解;温度升高,溶解度增加,大分子量也溶解;昙点:沉淀温度昙点:沉淀温度 温度升高至沸点,高分子量部分析出溶液混浊温度升高至沸点,高分子量部分析出溶液混浊 分子量越高浓度越大,昙点越低,现象越明显分子量越高浓度越大,昙点越低,现象越明显 原因:大分子中醚氧原子与水分子的水合作用氢键热破坏原因:大分子中醚氧原子与水分子的水合作用氢键热破坏 现在学习的是第48页,共72页起昙和昙点起昙和昙点 定义:通常表面活性剂的溶解度随温度升高而加大
48、,但某些含聚氧定义:通常表面活性剂的溶解度随温度升高而加大,但某些含聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂的溶解度开始随温度升高而加大,当达到乙烯基的非离子型表面活性剂的溶解度开始随温度升高而加大,当达到某一温度时,其溶解度急剧下降,使溶液出现混浊或分层,但冷却后又某一温度时,其溶解度急剧下降,使溶液出现混浊或分层,但冷却后又恢复澄明。这种由澄清变成混浊或分层的现象称为起昙。该转变温度称恢复澄明。这种由澄清变成混浊或分层的现象称为起昙。该转变温度称为昙点。为昙点。原因:由于含聚氧乙烯基的表面活性剂与水所形成的氢键原因:由于含聚氧乙烯基的表面活性剂与水所形成的氢键在温度升高到昙点后断裂,从而导致溶解度急
49、剧下降,出现混在温度升高到昙点后断裂,从而导致溶解度急剧下降,出现混浊或分层。浊或分层。表面活性剂的昙点可因盐类或碱性物质的加入而降低。有些含聚氧表面活性剂的昙点可因盐类或碱性物质的加入而降低。有些含聚氧乙烯基的表面活性剂,如普朗尼克乙烯基的表面活性剂,如普朗尼克F-68,极易溶于水,甚至达到沸,极易溶于水,甚至达到沸点时也没有起昙现象点时也没有起昙现象。现在学习的是第49页,共72页3 3、吸湿性、吸湿性 较低分子量的聚乙二醇具有很强的吸湿性,随着分子量增大,较低分子量的聚乙二醇具有很强的吸湿性,随着分子量增大,吸湿性迅速下降,这是因为分子量增大、减小了末端羟基对整吸湿性迅速下降,这是因为分
50、子量增大、减小了末端羟基对整个分子极性的影响。个分子极性的影响。4 4、表面活性与粘度、表面活性与粘度 同浓度的同浓度的PEGPEG,固态液态,固态液态聚乙二醇水溶液浓度增加,其表面张力逐渐减小。聚乙二醇水溶液浓度增加,其表面张力逐渐减小。端羟基为酯基等其他疏水基团取代后,表面活性有很大端羟基为酯基等其他疏水基团取代后,表面活性有很大提高。提高。聚乙二醇只有在很高的浓度或在某些记性溶剂中才会形成凝胶。聚乙二醇只有在很高的浓度或在某些记性溶剂中才会形成凝胶。现在学习的是第50页,共72页5 5、化学反应性、化学反应性 两端的两端的-OH-OH具有反应活性,能发生所有脂肪族羟基的化学反具有反应活性