药用合成高分子材料

药用合成高分子材料，用于中国药科大学药用高分子材料学期末考试，包括丙烯基均聚物和共聚物，乙烯基均聚物和共聚物，聚维酮，环氧乙烷类均聚物和共聚物等

药用合成高分子材料

• 丙烯酸类均聚物和共聚物（掌握）
  • 聚丙烯酸PAA和聚丙烯酸钠PAAS
    • 结构
      • PAA丙烯酸单体加成聚合而成
      • PAA加氢氧化钠中和而成PAAS
      • 均为水溶性聚电解质
    • 性质
      • Tg
        • 随着分子中羧基被中和，Tg升高
      • 溶解性
        • PAA易溶于水乙醇，甲醇，乙二醇等极性溶剂，不溶于非极性溶剂
        • PAAS仅溶于水，不溶于有机溶剂
        • 溶液中氢氧化钠过量时，溶解度下降，溶液易由澄明变得混浊
      • 粘度和流变性
        • 溶解度越高，粘度越大
        • 温度上升，粘度下降
        • 聚电解质效应
          • 溶液的比粘度随溶液的稀释而升高,到达某一最大值后，又随稀释而减小
        • PAA及PAAS的水溶液呈假塑性流体性质，表现出较强的触变性
        • 形成稳定的三维网状结构，具备类似凝胶的性质
      • 化学反应性
        • 中和反应，与各种碱发生中和反应
        • 酯化反应，与乙二醇，甘油，含氧烷烃酯化形成交联水不溶性化合物
        • 络合反应，PAA和聚醚常温下生成不溶于水的络合物
        • 脱水和降解反应
    • 应用
      • 在外用制剂软膏，乳膏，搽剂，凝胶膏剂及化妆品中作为基质，增粘，增稠，分散剂的作用
      • 凝胶膏剂的压敏胶，PAA具有较好的生物粘附性，与其他水溶性聚合物共混制备
      • 形成ph敏感型水凝胶
  • 卡波姆（丙烯酸-烯丙基蔗糖共聚物）
    • 结构
      • 丙烯酸羧酸含量约为56%~68%
      • 丙烯酸键合蔗糖的烯丙基醚
    • 性质(考过卡波沫的化学结构特点及理化性质)
      • 白色，疏松，酸性，引湿性强，有特殊微臭的粉末
      • 溶解溶涨及凝胶特性
        • 有一定的亲水性，在水中溶胀，但不溶解
        • 可分散于水，弱酸性，分散液粘度很低
        • 用碱中和时，粘度很快增加，呈水凝胶 在PH6~10之间达到最大粘度且十分稳定，更高PH粘度反而下降
      • 乳剂及其稳定作用carbomer1342
        • 在乳剂系统中具有乳化和稳定的双重作用
          • 具有疏水和亲水两部分
      • 稳定性
        • 固态胶稳定
        • 过量盐电解质可使凝胶崩解
    • 应用
      • 颗粒剂和片剂的黏合和包衣材料
      • 局部外用制剂软膏，洗剂，乳膏剂，栓剂或亲水性凝胶剂的基质
      • 乳剂的乳化剂
      • 液体制剂的增悬，增粘剂，其具有交联的网状结构特别适合作助悬剂
      • 缓释控释材料，水凝胶骨架，符合零级释放过程carbomer934
      • 制备粘膜粘附片剂
  • 丙烯酸树脂
    • 分类
      • 甲基丙烯酸共聚物（羧基）
        • 肠溶性Ⅰ型丙烯酸树脂乳液
          • PH＞5.5溶解
            • 缓释包衣材料
        • 肠溶型Ⅱ型丙烯酸树脂乳液
          • PH＞6.0溶解
            • 肠溶衣材料，固体分散剂载体
        • 肠溶型Ⅲ型丙烯酸树脂乳液
          • PH＞7.0溶解
            • 肠溶衣材料，固体分散剂载体
      • 甲基丙烯酸酯共聚物（酯基）
        • 胃溶型（叔胺基团）（考过）
          • 溶于PH1.2~5.0的盐酸、乙醇，薄膜包衣材料
        • 胃崩型 （季胺基团）
          • 不溶于水
            • 缓释包衣材料，缓释骨架材料
        • 高渗透型（季胺基团）（考过）
          • 不溶于水，溶于丙酮，乙醇
            • 缓控释包衣材料，固体分散体载体
        • 低渗透型（季胺基团）（考过）
          • 不溶于水，溶于丙酮，乙醇
            • 缓控释包衣材料，固体分散体载体
    • 性质
      • 溶解性
        • 溶解性取决于树脂结构的侧链基团，和水溶液ph
        • 肠溶型的树脂中的羧基比例越大，，则需在ph更高的溶液中溶解
        • 胃溶型树脂叔胺碱性基团在胃酸环境下溶解
        • 胃崩型和渗透型的酯基和季胺基在酸性和碱性环境下均不解离，故不发生溶解
        • 几种肠溶型树脂混合使用，其溶解PH取决于混合比例并介于各自溶解PH之间
      • Tg（考过）
        • 肠溶型树脂的Tg在160℃以上，胃崩型的低达拉-8°C，渗透型位于二者之间
        • 与酯键含量有关，含量越高Tg越低
        • 加入增塑剂，降低Tg，调节成膜性
        • 线型非结晶聚合物，有很明显的Tg
      • 最低成膜（考过）温度MFT
        • 丙烯酸树脂在梯度加热干燥的条件下，形成均匀稳定的无裂纹薄膜的最低温度
        • 脂基比例越高，MFT越低
      • 机械性质
        • 薄膜包衣的要求
          • 酯基与药片表面分子带负电的原子形成氢键
          • 分子链对药片缝隙的渗透
          • 包衣液中其他成分的吸附
        • 加入增塑剂，改善机械性能
      • 渗透性
        • 季胺基团比例越高，渗透性越强
          • 季胺盐基具有很强的亲水性
        • 胃崩型
          • 具有疏水性，添加亲水性物质，成膜时形成空隙，利于水分渗入
        • 肠溶抗水分渗入
    • 应用
      • 包衣材料（考过）
        • 胃溶型
          • 防潮，避光，掩色，掩味
        • 肠溶型，防止药物被胃酸破坏
        • 渗透型，控制药物释放速度
      • 缓控释制剂的骨架材料
        • 可直接压片（流动性可压性）
      • 固体分散体载体材料
      • 微囊，透皮吸收系统骨架，压敏胶
• 乙烯基均聚物和共聚物（掌握）
  • 聚乙烯醇(PVA)
    • 结构
      • 由聚醋酸乙烯酯PVAc醇解得到
      • PVAc的醇解百分率为醇解度
      • PVA05-88
        • 5×100为聚合度
        • 88为醇解度88%
    • 性质
      • 溶解性
        • 87%~89%水溶性最好，在水中很快溶解
        • 具极强的亲水性和成膜性
        • 分子量越大，结晶性越强，水溶性越弱，水溶液粘度相应增加
        • 溶解度与醇解度有关
          • 醇解度越低，乙酰基含量越高，溶解性越差
          • 醇解度越高溶解温度越高
      • 水溶液性质
        • 非牛顿流体
        • 水溶液具有一定的表面活性，有良好的成膜性
        • 硼砂或硼砂水溶液与聚乙烯醇混合发生不可逆的凝胶化现象
      • 化学性质
        • 结晶性聚合物
    • 应用
      • 对眼，皮肤无毒无刺激，安全的外用辅料
      • 缓控释骨架材料
      • 良好的成膜和凝胶材料，广泛应用于凝胶剂，透皮制剂，膜剂中(考选择)
      • 理想的助悬，增稠，增粘剂，与表面活性剂合用，具有增溶，乳化稳定作用
  • 聚乙烯醇醋酸酞酸酯PVAP
    • 性质
      • 溶解性
        • 在水中不溶
        • ph大于5可溶
      • 玻璃化转变温度随增塑剂加入而下降
      • 水解产生游离酞酸，对物理稳定性有不良影响
    • 应用
      • 口服制剂
      • 肠溶衣
      • 糖衣片片芯的隔离包衣
  • 乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA
    • 性质
      • 溶解性(不溶于水）
        • 高VA溶于二氯甲烷，氯仿
        • 低VA熔融状态才可溶于有机溶剂
      • 玻璃化转变温度
      • 药物通透性
      • 良好的组织相容性
      • 对油性物质耐受能力差
    • 应用
      • TTS控释膜系统控释膜材料
      • 膜剂成膜材料
• 聚维酮和交联聚维酮
  • 聚维酮(PVP)
    • 结构
      • 聚乙烯吡咯烷酮
      • K后数字越大，相对分子质量越大
    • 性质
      • 物理性质
        • 白色至乳白色粉末
        • 可压性好，吸湿性强
      • 溶解性
        • 易溶于水，易溶于乙醇
      • 溶液粘性
        • 浓度低于10%以下的PVP水溶液粘度很小
        • 浓度超过10%，粘度增加很快
        • 分子量越大，溶液变得越粘稠
      • 成膜性
        • 具有良好的成膜性
      • 化学反应性
        • (氨基）混溶与很多物质形成不溶性复合物或分子加成物（水杨酸，单宁酸，聚丙烯酸）
        • 也可与很多物质形成可溶性复合物（碘，普鲁卡因，丁卡因，氯霉素）水溶性复合物延长使用时间（助溶）
          • 助溶：形成水溶性络合物或复合物
        • 聚维酮碘强效杀菌药
    • 应用（考过）
      • PVP K30固体制剂粘合剂
        • 泡腾片，疏松性药物片剂粘合剂
        • 乙醇溶解，防止水不稳定药物降解
        • 水溶性，增加水不溶药物的溶解
        • 干粉压片，粉末直接压片的干燥粘合剂
      • 固体分散剂载体
        • 药物以无定型状态进入PVP大分子，氢键防止结晶
      • 用作包衣材料
      • 增溶剂或分散稳定剂
      • 眼用制剂的增稠剂，角膜润湿剂
      • 涂膜剂的主要材料
      • 缓控释制剂载体
        • 不溶性骨架的致孔剂
        • PVPK90作亲水性凝胶的缓释骨架
  • 交联聚维酮(PVPP)
    • 物理交联而非化学交联，极度卷曲，相互间形成极强的氢键
    • 性质
      • 交联结构，不溶于水
      • 有吸湿性
      • 遇水溶胀，溶胀时不出现高粘度凝胶层，为高效崩解剂
      • 多孔性颗粒，具有良好的流动性和可压性
    • 应用
      • 片剂胶囊的高效崩解剂
      • 混悬剂的稳定剂
• 环氧乙烷类均聚物和共聚物（掌握）
  • 聚乙二醇PEG
    • 结构
      • 用环氧乙烷开环聚合得到
      • 分子量较低的水溶性聚醚
      • 是最容易溶于水的辅料
    • 性质
      • 溶解性
        • 与分子量关系(所有药用型号的PEG均易溶于水和极性溶剂)
          • 分子量200~600:无色透明液体，可与水任意混溶
          • 大于1000，在室温呈白色糊状或固体
          • 4000~50000呈固体
        • 温度升高，溶解度增加
        • 昙点浊点
          • PEG水溶液发生混浊或沉淀的温度称为浊点或昙点（沉淀温度）
          • 聚合物分子量越高，浓度越大，昙点越低
          • 是醚氧原子与水分子的水合作用被热能破坏的结果
          • 加入大量电解质，可以降低昙点
      • 吸湿性
        • 较低分子量PEG有很强的吸湿性，随着分子量的上升，吸湿性迅速下降（末端羟基效应）
      • 表面活性与粘度
        • 微弱表面活性，低分子量的PEG水溶液粘度不高
        • 包衣液中，PEG作增塑剂，致孔剂
      • 化学反应性
        • 两端羟基可以发生脂肪族羟基的化学反应
    • 应用(考过聚乙二醇在药剂学的应用)
      • 注射用复合溶剂
        • 潜溶
          • 以液态PEG300，400(有肾毒性)较常用用量超过40%会发生溶血
      • 栓剂基质
        • 常以固态及液态PEG复合使用以调节硬度与熔化温度（固体分散体）
      • 软膏及化妆品的水溶性基质
        • 有润湿软化皮肤、润滑作用
      • 液体制剂的助悬，增粘，增溶，与其他乳化剂合用稳定乳剂
      • 固体分散体的载体，片剂粘合剂
        • PEG1000~20000，制备难溶性药物的低共熔混合物以加快药物的溶出和吸收
      • 纳米制剂表面修饰
  • 聚氧乙烯PEO
    • 结构
      • 非离子型环氧乙烷均聚物
    • 性质
      • 能溶于水和多种有机溶剂
    • 应用(考过)
      • 因为他有黏膜黏附性，可用作膜剂、贴剂、片剂、凝胶剂等
      • 制备速释制剂和缓释制剂
      • 亲水性凝胶骨架基质，片剂粘合剂，双层渗透泵的助推剂
      • 低浓度时是有效的增稠剂
  • 聚氧乙烯蓖麻油衍生物Cremophor考过)
    • 低分子量聚乙二醇，蓖麻油和甘油形成的一种非离子表面活性剂
    • 聚氧乙烯，35蓖麻油
      • 淡黄色油状
    • 聚氧乙烯氢化蓖麻油
      • 白色糊状
    • 应用
      • 非离子表面活性剂对疏水性药物有增溶作用
        • 紫杉醇注射剂
      • 乳化剂
      • 润湿剂
  • 泊洛沙姆
    • 结构
      • 聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物
      • Poloxamer188
        • 考过根据数字编号含义，推测分子量
        • 前两位数18表示聚氧丙烯烯的相对分子质量为18×100
        • 后一位数8表示聚氧乙烯链相对分子量占总数的80%
        • 后一位数是7或8为固体，5以下为半固体或液体
      • 丙二醇，环氧丙烷，环氧乙烷
    • 性质（考过泊洛沙姆的主要理化性质）
      • 溶解性
        • 聚氧乙烯相对亲水性和聚氧丙烯的相对亲油性，属非离子型表面活性剂
        • 聚氧乙烯部分增加，水溶性增加
        • 所有泊洛沙姆均易溶于乙醇和甲苯
      • 昙点
        • 加热时，大分子的水合结构被破坏以形成疏水链结构，发生起浊或起昙现象
        • 聚氧乙烯比例下降，亲水性下降，昙点下降
      • 表面活性
        • 聚氧乙烯链锻比例越大，HLB（亲水亲油平衡值）越高，亲水性越高
        • 聚氧乙烯链锻比例相同，分子量越低，HLB越高
        • 聚氧乙烯含量越低，聚氧丙烯含量越高具有较强的润湿作用
      • 凝胶作用
        • 多数在较高浓度时即形成水凝胶
        • 分子量越高，越易形成水凝胶
        • 主要是分子间的氢键作用
    • 应用
      • 静脉注射脂肪乳剂的乳化剂 188
      • 液体制剂中作增稠，分散，助悬剂
      • 化妆品的乳化剂，润湿剂，和香精的增溶剂
      • 口服制剂，作为增溶，乳化和稳定剂。增加药物溶出速率和体内吸收
      • 亲水性泊洛沙姆是水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸剂的基质材料
    • 安全性
      • 对眼，皮肤，牙龈无刺激性，无致敏性
      • 体内不被代谢，以原型由肾脏排出
  • 维生素E聚乙二醇琥珀酸酯
    • 天然维生素E的水溶性衍生物
    • 两亲性非离子表面活性剂
    • 性质
      • 热稳定
      • 非离子表面活性剂
      • 临界胶束浓度
    • 应用
      • 增溶剂，乳化剂，晶型稳定剂，固体分散体的基质
      • 做增塑剂
• 可生物降解聚合物（熟悉）
  • 脂肪族聚酯及其共聚物
    • 聚乙醇酸
    • 聚乳酸和乳酸-乙醇酸共聚物PLGA
      • 聚乳酸聚丙交酯
        • 乳酸－丙交酯－聚乳酸
        • 分类（光学活性）
          • 聚D乳酸PDLA
            • 高度结晶聚合物
          • 聚L乳酸PLLA
            • 半结晶聚合物
          • 聚D，L乳酸PDLLA
            • 无定型聚合物
        • 降解
          • 水解反应
      • 乳酸－乙烯酸共聚物
        • 降解
          • 水解反应
            • 速度很大程度取决于共聚物单体的配比
          • 降解产物二氧化碳和水
        • 应用
          • 易于制备
          • 功能多样
          • 生物相容性
          • 水解物为能吸收的无害产物
          • 注射用微球给药系统首选骨架
          • GA含量增加，水解过程加快，LA含量增加，水解过程减慢
    • 聚已内酯和乙醇酸-己内酯
    • 聚酯-聚乙二醇共聚物
  • 聚原酸酯
  • 氨基酸类聚合物
  • 聚酸酐
  • 聚磷腈
  • 聚α氰基丙烯酸烷基酯
• 其他药用合成高分子材料（熟悉）
  • 二甲硅油
    • 耐热
      • 粘度变化小
    • 耐氧化
      • 有氧环境甲基变成甲醛 ，粘度增加
    • 稳定性好，在强酸强碱下容易降解
    • 降低界面张力，消泡
    • 应用
      • 乳膏化妆品的添加剂(洗发水润滑，沉积在毛孔，易脱发)
      • 压片润滑
      • 容器内壁强疏水性硅膜，避免对玻璃容器内壁和包装材料的影响
  • 硅橡胶
    • 性质
      • 弹性体
    • 应用
      • 生理惰性，生物相容性，人造器官
      • 控释包衣
  • 离子交换树脂(重要)
    • 结构
      • 带功能基团的不溶性网状聚合物
      • 三个部分
        • 主链网状骨架
        • 与主链共价连接的活性功能基团
        • 与活性基团离子键合的相反电荷(药物分子)
      • 根据活性基团
        • 阳离子交换树脂(酸性基团)
        • 阴离子交换树脂(碱性基团)
    • 分类
      • 大孔型CD树脂
        • 吸附物质较快，用于中药提纯化
      • 凝胶型(N)型树脂
        • 药剂常用骨架可分为
          • 苯乙烯系
          • 丙烯酸系
    • 性能特征参数
      • 交换容量
        • 离子交换树脂交换反离子的能力
        • 聚合物链结构中所有荷电荷基团或可能荷电荷基团的总交换能力
      • 酸碱强度
        • 显著影响树脂的载药速度以及药物从胃液或肠道释放的速度
      • 交联度,粒径，孔隙度，和溶胀度
    • 常用领域
      • 药物树脂复合物缓控释给药系统
      • 改善药物或制剂的稳定性
      • 掩盖药物的不良味道
      • 可提高药物的溶出速度
  • 压敏胶
    • 对压力敏感的胶粘剂，它是一种无需借助助溶剂、热、或其他手段， 只需施加轻度指压，即可与被黏物牢固黏合的胶黏剂
    • 性能要求
      • 初粘度
        • 粘之容易(斜面滚球试验)
      • 剥离强度
        • 揭之不难，剥之不损(剥离强度测试仪)
      • 剪切强度
    • 分类
      • 硅橡胶压敏胶
        • 低粘度聚二甲基硅氧烷与硅树脂经缩聚反应形成的高分子体型聚合物
      • 丙烯酸酯压敏胶
      • 聚异丁烯压敏胶
        • 皮肤用贴剂
      • 热熔压敏胶
      • 水凝胶型压敏胶
• 药品包装用高分子材料（熟悉）
  • 高低密度聚乙烯PE的结构性质差异及在药剂中的应用
    • 子主题
  • 聚乙烯PE
    • LDPE
      • 支链型，部分结晶材料，高压形成
    • HDPE
      • 高度结晶的非支链聚合物，低压形成
    • 性质差异
      • 随着密度增加
        • 硬度增大，强度增加，熔融温度升高，
        • 抗冲击性能下降，透明性下降，水蒸气和气体渗透性下降，耐环境开裂性下降，对化学物质的吸附性降低
    • 应用
  • 聚丙烯PP
    • 耐低温性能差
  • 聚苯乙烯PS
    • 承装固体制剂，不可用于液体药剂包装
  • 聚氯乙烯PVC
    • 刚性强于PE
      • 
    • 硬质片剂胶囊的泡罩包装
    • 软质输液袋，增塑剂的安全问题
  • 聚酯PET
    • 耐酸碱，吸水性低，无需添加增塑剂
  • 聚碳酸酯PC
  • 常用辅料
    • 增塑剂
    • 稳定剂
    • 抗氧剂
    • 抗静电剂
    • 润滑剂