药用高分子材料学.docx

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药用高分子材料学

药用高分子材料学

药用高分子材料学

一、低取代羟丙纤维素（L--HPC）

1、性质：

白色或类白色粉末，无臭无味

（1）溶解性与溶胀性

不溶于水，乙醇、丙酮、乙醚，溶于10%NaoH溶液

（2）崩解性

具有很大的表面积和孔隙率，在水中可溶胀，溶胀度为500%~720%，是淀粉的3--4倍。

同时粗糙表面使药物与L--HPC间的镶嵌作用增强，在片剂中既有崩解又有黏合作用，在崩解后还有助于药物分散溶出，提高生物利用率

（3）稳定性

有碱性药物或辅料存在时，会与其发生反应，便L--HPC作用减弱，具有抗霉性

（4）安全性无毒无刺激性

2、应用

（1）崩解剂

片剂的崩解剂，范围2%~10%，常用量5%

（2）黏合剂

片剂的黏合剂，常用量5%~20%

二、乙基纤维素（EC）

1、性质：

白色粉末或颗粒，无色无味

（1）溶解性与吸湿性

不溶于水，甘油、PEG，易溶于甲苯、乙醚，取代度不同，溶解性不同、吸湿性小

（2）黏度

M越大，黏性越大；浓度越大，黏性越小

（3）稳定性

耐碱性盐，短时间内耐稀酸，高温及日照下易氧化降解，7~32℃避光干燥保存

（4）安全性

无毒无致敏性无刺激性，口服不吸收不代谢

2、应用

（1）包衣材料

具有良好的成膜性，用于颗粒或小丸包衣

（2）骨架材料

骨架片的理想的不溶性骨架材料

（3）微囊材料

高粘度的EC可作为微囊的囊材，控制水溶性药物释放

（4）其他应用

片剂的干燥黏合剂；软膏、洗剂、凝胶的增稠剂，

表面活性

非离子型表面活性剂，具有乳化润湿能力。

增溶能力较弱。

泊洛沙姆的HLB从极端的疏水性（HLB=0.5）到极端的亲水性（HLB=30.5）氧乙烯链段比例越大，HLB值越高；氧乙烯链段比例相同情况下，即共聚物分子量越小，HLB值越高

（1）凝胶作用

除一些分子量较低的泊洛沙姆品种以外，泊洛沙姆在加热后冷却至室温或冷藏后加热至室温，都可形成凝胶，且过程可逆，多数泊洛沙姆在较高浓度时，即形成水凝胶，一般M越大，越易形成凝胶。

分子量在8000以上的泊洛沙姆分子间形成氢键

（2）稳定性

poloxamer188对酸、碱、金属、离子稳定，但易染菌，与苯酚等配伍禁忌

（3）安全性

无抗原性、过敏性、刺激性，不会溶血，使用安全

2、应用

（1）乳化剂

泊洛沙姆是目前使用在静脉乳剂中多数合成乳化剂之一，其中poloxamer188具有最佳乳化性能和安全性，以poloxamer188为乳化剂中的乳剂，耐受热压灭菌和低温冷冻稳定性好。

常作为o/w型乳剂，亚微乳，纳米乳及w/o型复乳的乳化剂

（2）增溶剂

可增加多种难溶性药物在水中的溶解度，还可改善糖浆剂的澄清度

（3）固体分散体载体

亲水性的泊洛沙姆能与难溶性药物形成速释型固体分散体，提高药物的生物利用度，作用优于尿素和PVP固体分散体

四、聚乙烯醇（PVA）

1、性质：

白色至微黄色粉末或半通明颗粒，无臭无味，理化性质与化学结构，醇解度、聚合度有关（羟基）

（1）溶解性

PVA具有极强的亲水性，易溶于热水至沸水，乙醇中微溶，丙酮中不溶；分子量和醇解度越大，结晶性越强，水溶性越差，但水溶液的黏度相应增加；醇解度87~89%时，PVA水溶性最好。

加热条件下的PEG、亚酰胺、二甲基亚砜、乙二醇等多元醇类有机溶剂中（PVA也可溶解于甘油、M低）

（2）水溶液的黏度及混溶性

非牛顿液体，PVA溶液黏度受醇解度。

聚合度。

湿度、浓度、放置时间等影响。

同温度下浓度升高，黏度下降；聚合度增加，黏度增加，高醇解度PVA溶液，放置时间延长，黏度增大，易凝胶化。

PVA溶液可与大部分水溶液聚合物，无机酸混合，但与CaCOз、NaCOз等大多数无机盐有配伍禁忌，与硼砂，

等混合会形成凝胶，与其他高分子（聚丙烯酸、聚乙二醇等）混合，形成的凝胶具有两种聚合物的性质

（3）成膜性与粘附性

PVA溶液具有良好的成膜性和优越的粘附性，可形成透明、柔韧，具粘着力的薄膜，PVA醇解度、聚合度升高，其胶的拉伸强度、粘附性增强，柔顺性降低

（4）稳定性

PVA含有羟基结构，可在强酸中降解，弱酸和弱碱中软化或溶解；100℃时缓慢脱水降解，对光稳定

（5）安全性：

PVA无毒，浓度高达10%时，对皮肤和眼睛无刺激性

2、应用

（1）成膜材料

PVA的成膜性，抗拉强度，柔韧性，粘附性，水溶性，吸水性等均较好。

广泛用于涂膜剂和膜剂的成膜材料，用量10%~30%

（2）凝胶材料

PVA凝胶材料作为头皮给药系统的载体，含水量高，与皮肤表面耦合性好，无不适感，可形成弹性膜并有缓释，增稠稳定作用，有利于药物释放

（3）眼用制剂材料

眼用制剂中，PVA是理想的助悬剂、增稠剂、最大用量是10%，可用于滴眼液，人工泪液、隐形眼镜保养液等

（4）缓控释骨架材料

可用于片剂的缓控释骨架材料，释药平稳，可避免普通片释药太快而引起的血药峰值过高，减少不良反应

（5）巴布剂基质

由于PVA的水溶性，作为巴布剂基质，与皮肤的相溶性好，能增加皮肤的水和作用，有利于透皮吸收，同时还具有增强，巴布剂离体内聚力和黏强性的作用

（6）其他作用

由于PVA的增稠，增粘在皮肤，毛发表面的成膜作用，可用于糊剂，面霜，面膜等众多化妆品中，常用量2.5%。

PVA对其他表面活性剂还有辅助增溶、乳化和稳定的作用，常用量0.5%~1%

五、透明质酸（HA）

1、性质

白色或类白色颗粒或粉末，无臭，有吸湿性，被公认为目前最优秀的保湿剂

（1）吸湿性和溶解性

有很强的吸湿性，易溶于水，可吸收自重的1000倍的水分，不溶于有机溶剂，在水中形成粘弹性网络，与皮肤亲和性好，可使皮肤光泽有润滑性

（2）粘性

HA具有较高的黏度，M越高，黏度越大

（3）成膜性

具有很强的成膜性，可在皮肤表面形成一层薄层，使皮肤产生光滑感和润湿感，对皮肤起保护作用

（4）稳定性

HA热稳定性较好，SH为聚阳离子，带大量负电荷，不易于阳离子型乳化剂或防腐剂合用

（5）安全性

安全性好，无毒，无抗原性

2、应用

（1）眼用制剂材料

SH是目前眼用制剂常用的载体，即可增加药物的生物利用度，有可减轻药物对眼的刺激性，促进眼部伤口愈合，迅速减缓眼部不适症状

（2）保湿剂

M越高，保湿性能越好，常与其他保湿剂合用，涂在皮肤表面时，能形成一层弹性水化膜，该膜可以润湿角质层，维持和加强角质层的吸水能力和屏障功能

（3）缓控释材料

HA和SH有很强的粘稠性，在制剂中可抑制药物的扩散和沉降，还可以包裹纳米粒，缓慢释放药物

（4）其他应用

HA是关节软骨和滑液的主要成分，而且M高的HA还可抑制血管和组织的增生，将其注射入关节腔内，可改善病变关节腔的生物环境，促进关节修复和愈合

六、壳聚糖

1、性质：

白色固体

（1）溶解性

不溶于中性，PH大于6.5的碱性溶液以及乙醇等溶剂，易溶于酸性水溶液中。

吸湿性强

（2）成膜性

在酸性水溶液中形成高粘度的胶体溶液，涂于物体表面可成透明膜。

M越大，成膜性越好，机械强度越大

（3）黏性与胶凝性

壳聚糖浓度增加，脱乙酰程度越高，黏度越大；温度上升黏度下降，壳聚糖可在酸溶液中形成离子型聚合物，溶于水呈水凝胶

（4）降解性

可被结肠微生物降解或溶菌酶酶解，生物降解性好

（5）安全性

生物相溶性好，安全无毒，无抗原性，无刺激性

2、应用

（1）缓控释材料

骨架片的骨架材料，微囊、微球的囊材或载体材料

（2）靶向制剂载体

磁性靶向制剂或结肠靶向制剂的载体

（3）崩解剂

片剂的崩解剂，由于淀粉MCC等

（4）成膜材料

膜剂的成膜材料，如口腔溃疡膜

（5）澄清剂

中药制剂或果汁生产中的澄清剂，通过电中和，吸附等除去药液中的蛋白质，果糖、较大悬浮颗粒；利用胶体的保护作用，分离纯化有效成分，但不适用于脂溶性成分

（6）增稠剂

滴眼液的增稠剂，还可促进眼部创口的愈合

（7）其他应用

壳聚糖凝胶剂，涂展性好，黏附力强，成膜易清洗，不易脱落。

是唯一已知的天然碱性性高分子材料，可调节液体的PH值，改善酸性性质

七、羧酸纤维素钠（CMCNa）

1、性质：

白色至微黄色纤维状态；颗粒状粉末，无臭

（1）溶解性和吸湿性

易分散于水中成通明胶状溶液，不溶于乙醚，乙醇，丙酮等有机溶剂，是亲水化合物，有吸湿性，水中溶解度与取代度有关，取代度0.5~2时可溶，一般0.7左右。

粒度对分散和溶解有影响。

粒径越小，溶胀和溶解越快

（2）黏性

分为高中低三种规格。

一般浓度增加，CMCNa水溶液的黏度增加，持续高温加热，黏度下降

（3）稳定性

水溶液在PH2~10之间较稳定。

PH<2形成沉淀，PH>10黏度下降，PH在7~9时不适用于干热灭菌，湿热灭菌，γ--射线

（4）安全性

无毒无刺激性，不宜静脉注射和皮下注射

2、应用

（1）成膜材料

用于膜剂，可单独使用或与PVA等联合使用，增强对黏膜的黏附力，延长滞留时间，提高药效

（2）黏合剂和增稠剂

片剂的黏合剂、黏性强，可用于可压性较差的药物（1%~6%），液体制剂的增稠剂，增加药液黏度，降低刺激性药物的毒副作用

（3）骨架材料

亲水性凝胶骨架片的骨架材料（3%~6%），随CMCNa量增加，释药速度减慢

（4）其他应用

片剂崩解剂（聚合度高，取代度低的CMCNa崩解作用好）；乳剂的稳定剂，滴眼液的润湿剂；保护胃黏膜的抗酸剂；膨胀性通便药，自粘合造漏术，伤口护理材料，皮肤用贴剂中的吸收伤口分泌物和汗水的主要材料

八、乳化酸（PLA）

1、性质：

白色或淡黄色透明固体

（1）溶解性

不溶于水，溶于三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈，四氢呋喃等有机溶剂

（2）旋光性

乳酸中有不对称碳原子，具有旋光性，分别为：

右旋PDLA、左旋PLLA、PDLA和PLLA属于高结晶和半结晶高分子，机械强度好，可作为医用缝合线和外科矫正材料；PDLLA是无定型高分子，常作为药物控释载体

（3）机械强度

机械强度与M、结晶度、Tg、聚合物组成有关，一般M增加，PLLA和PDLA混合后机械强度也增加

（4）生物降解性

属于水解降解，降解速率与M和结晶度有关，M越大，结晶度越高，降解越慢。

无定型的PDLLA降解最快，降解反应一般先慢后快，60天后几乎全部降解

（5）化学反应性

由于PLA末端带有羟基，可发生醚化、酯化、氧化反应，也可发生接枝或嵌段共聚，利用这点，可以改善自身的疏水性

（6）稳定性

PLA高温或高温下易分解和水解，故应于0℃以下干燥保存

（7）安全性

具有良好的生物相容性和可生物降解性，代谢产物为

和水，安全无毒，无致畸性，无致癌性，被FDA批准用于注射用微囊等制剂

（8）其他

与PLA相近，PLGA具有良好的生物相溶性和可生物降解性、稳定性、安全性。

应保存于低温干燥处

2、应用

（1）缓控释材料：

PLA和PLGA常用于抗肿瘤药物、胰岛素、激素类药物、抗生素、疫苗等缓控释给药系统的制备

注射用微粒制备：

乳化溶剂挥发法制备，粒径分布窄，包封率高，释药持久。

植入剂：

缓释，长效

缓释胶囊：

可减少给药次数，提高生物利用度，降低毒副作用

（2）PLA改性材料

将PEG或聚天冬氨酸等亲水性聚合物与PLA共聚，可改善PLA的疏水性，增强其亲水性，制备成胶束，可包载疏水性药物

化学改性：

共聚、交联、表面修饰等方法，可改善其表面的结构以改善PLA的脆性，疏水性和降解速率

物理改性：

共混、增塑、纤维复合等方法

（3）其他

PLA和PLGA可作为人体内固定材料：

强度高、植入后炎症发生率低，无感染

PLA和PLGA作为外科手术缝合线：

伤口愈合后可自动降解并吸收，无需拆除

PLA可作为眼巩膜表面的填充材料：

用于视网膜脱落等眼科疾病

九、淀粉

1、性质：

白色晶体粉末，无臭无味。

流动性、可压性较差。

双折射现象-----晶态结构的反映

（1）溶解性及溶胀性

不溶于冷水、乙醇、乙醚，37℃水中迅速溶胀且不受PH值影响（直链淀粉溶于热水60~90℃；支链淀粉不可溶，可用于分离二者）

（2）淀粉的糊化与老化

淀粉在水中经加热后出现体积膨胀现象，继续加热成为稠厚的胶体溶液状态，具有一定黏性，这种现象称为糊化

糊化温度：

淀粉粒溶胀，内部结构破坏的温度范围

糊化本质：

淀粉在水中加热后，破坏了结晶胶束区的弱的氢键，水分子开始复入淀粉粒内部，淀粉粒开始溶胀

经过糊化的淀粉在较低温度下，放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为淀粉老化或减退

（3）稳定性

一般较好；稀酸作用下发生水解；直链遇碘变蓝，支链遇碘变紫；

（4）安全性

安全无毒

2、应用

（1）填充剂

常做稀释剂和吸收剂。

但用量不宜过大，常与糖粉、糊精、乳糖合用，增加可压性

（2）崩解性

机理：

吸水膨胀和毛细管作用

用量：

3%~15%或为干颗粒的5%~20%，有内加法、外加法、内外加法

（3）黏合剂

淀粉浆浓度一般为5%~25%，常用10%，淀粉浆制备有冲浆法和煮浆法

（4）助悬剂

可作为混悬剂的助悬剂，提高混悬剂的稳定性。

现制成2%淀粉浆，用量为混悬剂的50%~75%

（5）微球材料

衍生物（接枝）------>分子间交联成球

载药方式：

包埋、吸附、偶联