《藥用高分子材料》課件PPT

1、藥用高分子材料Learning Objectives熟悉藥用高分子材料結(jié)構(gòu)特征和應(yīng)用性能；了解常用高分子材料的性質(zhì)及其在藥劑中的應(yīng)用吃、穿、主、用、行高分子化合物 Macromolecules定義：由許多結(jié)構(gòu)簡單的單體以共價鍵連接而成的分子量在10,000以上的一類鏈狀或網(wǎng)狀化合物。來源1、 天然(從動物、植物、海洋生物、礦物中提取得到的材料，如多糖類淀粉、纖維素、植物凝集素、多肋、蛋白類、透明質(zhì)酸、明膠、無機(jī)硅酸鹽材料)2、半合成(半天然材料或稱改性天然材料,以天然材料為基礎(chǔ)，進(jìn)行某種基團(tuán)修飾，改變其溶解性、結(jié)晶度、粘附性、復(fù)合性等物理化學(xué)性能，如各種纖維素衍生物、改性天然膠類等)3、人工合

2、成(生物、無機(jī)高分子材料，如不同分子量的羥基磷酸鈣及硅酸鹽等)、 structures一級結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、連接順序、立體構(gòu)型，以及支化、交聯(lián)等二級結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)高分子鏈的形態(tài)（構(gòu)象）以及高分子的大?。ǚ肿恿浚╂溄Y(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)及織態(tài)等。聚合物的結(jié)構(gòu)、structures基本結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)：空間結(jié)構(gòu)：聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：Rnn聚合度R結(jié)構(gòu)單元R及n空間結(jié)構(gòu)(形態(tài)和構(gòu)象)高分子間作用（加工條件不同而形成）聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：分子鏈間的排列和堆砌 雖然高分子的鏈結(jié)構(gòu)對高分子材料有顯著影響，但由于聚合物是有許多高分子鏈聚集而成，有時即使相同鏈結(jié)構(gòu)的同一種聚合物，在不同加工

3、成型條件下，也會產(chǎn)生不同的聚集態(tài)，所得制品的性能也會截然不同。 聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)對聚合物材料性能的影響比高分子鏈結(jié)構(gòu)更直接、更重要。 研究掌握聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，對選擇合適的加工成型條件、改進(jìn)材料的性能，制備具有預(yù)期性能的聚合物材料具有重要意義。、Character 1、分子量及其分子量分布特點(diǎn)：分子量大，且具有多分散性分子量與聚合物性質(zhì)之間的關(guān)系1）數(shù)均分子量：聚合物溶液冰點(diǎn)、沸點(diǎn)、滲透壓等只取決于溶液中高分子數(shù)目Mn2）重均分子量：對光的散射性質(zhì)、擴(kuò)散性質(zhì)等與數(shù)目相關(guān)的同時還與分子尺寸有關(guān)Mw3）粘均分子量：聚合物溶液粘度M分子量的大小及多分散性對聚合物件能有顯著影響。一般而

4、言，聚合物的力學(xué)性能隨分子量的增大而提高。一、如玻璃化溫度、抗張強(qiáng)度、密度、比熱等。剛外始時隨分子量增大而提高最后達(dá)到一極限值；二是某些性能如粘度、彎物強(qiáng)度等隨分子量增加而不斷促高、但不存在極限值。分子量的多分散性的大小主要取決于聚合過程，也受試樣處理、存放條件等因素的影響2、溶脹和溶解1）溶解緩慢，一般先溶脹后溶解2）聚合物的溶解度與分子量有關(guān)。一般分子量越大，溶解度越??；反之，溶解度越大。3）非結(jié)晶態(tài)高分子比結(jié)晶態(tài)易溶解4）交聯(lián)高分子只溶脹不溶解3、溶膠和凝膠溶膠高分子材料在水溶液中處于溶解時的狀態(tài)凝膠高分子溶液在一定條件下，產(chǎn)生較為牢固的物理交聯(lián)的狀態(tài)4、玻璃化溫度、粘流溫度(glass

5、 transition temperature, Tg)(viscous flow temperature ,Tf)玻璃態(tài)：由于溫度低，鏈段的熱運(yùn)動不足以克服主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘，處于“凍結(jié)”狀態(tài)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長、鍵角等的局部運(yùn)動質(zhì)地脆而硬高彈態(tài)：受力時產(chǎn)生很大形變，除去外力后又恢復(fù)原狀的狀態(tài)粘流態(tài)：隨著溫度進(jìn)一步升高，鏈段運(yùn)動加劇，最后不可逆變成粘性流體的力學(xué)狀態(tài)力學(xué)三態(tài)5、力學(xué)性質(zhì)材料在外力作用下，其幾何形狀和尺寸所發(fā)生的變化稱應(yīng)變或形變，通常以單位長度（面積、體積）所發(fā)生的變化來表征。材料在外力作用下發(fā)生形變的同時，在其內(nèi)部還會產(chǎn)生對抗外力的附加內(nèi)力，以使材料保持原狀，當(dāng)外力消除后，內(nèi)力

6、就會使材料回復(fù)原狀并自行逐步消除。當(dāng)外力與內(nèi)力達(dá)到平衡時，內(nèi)力與外力大小相等，方向相反。單位面積上的內(nèi)力定義為應(yīng)力。、Application1、StarchesD-葡萄糖殘基以-1,4-苷鍵連接的多糖 直鏈淀粉易結(jié)晶，不溶于冷水，支鏈淀粉能均勻分散于水中。因而天然淀粉也不溶于冷水，但在6080下于水中會發(fā)生“糊化作用”，而形成均勻的糊狀溶液 改性填充劑、粘合劑、崩解劑2、GelatinR為氨基酸多肽大分子 新鮮牛皮和豬皮等經(jīng)過精細(xì)加工提取的一種顆粒狀多肽聚合物； 明膠不易溶于冷水,但能吸收冷水的重量卻是自身的5-10倍,易溶于溫水,冷卻形成凝膠微膠囊囊材、軟膠囊囊材、凝膠、黏合劑、包衣等 3、

7、Chitin & Chitosan 殼聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)與纖維素非常相似，只是2位碳上得的羥基被氨基所代替；廣泛用于水處理、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、生物工程、日用化工、紡織印染、造紙和煙草等領(lǐng)域；醫(yī)用：殼聚糖無毒，有很好的生物相容性、生物活性和可生物降解性，而且具有抗菌、消炎、止血、免疫等作用，可用作人造皮膚、自吸收手術(shù)縫合線、醫(yī)用敷科、人工骨、組織工程支架材料、免疫促進(jìn)劑、抗血栓劑、抗菌劑、制酸劑；緩釋材料、凝膠、囊材、膠束、脂質(zhì)體、納米粒等。4、Celluloses微晶纖維素 MCC具有良好的流動性，又具有粘和性及良好的塑性變形能力，能提高片劑的硬度，又具有促進(jìn)崩解的作用用途：片劑的填充劑、粘合劑、

8、崩解劑，使用量一般為5-60%，也可用于全粉末直接壓片的干燥粘合劑，還可用作膠囊的稀釋劑，使用量一般為10%-60%，還可用作液體制劑的吸收劑和助懸、增稠劑羥丙甲基纖維素 HPMC非離子型纖維素醚，白色或類白色纖維狀或顆粒狀粉末，無臭，在無水乙醇、乙醚、丙酮中幾乎不溶，在冷水中溶脹成澄清或微渾濁的膠體溶液。用途：凝膠型緩釋骨架片基質(zhì)、薄膜包衣成膜劑(2-10%)，也用作片劑制粒粘合劑(2-5%)，滴眼劑和人造淚液的增稠劑(0.45-1.0%)等5、Acrylic Acids聚丙烯酯樹脂(Eudragit) ：甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚物，分為胃溶、腸溶和水不溶型。用途：片劑、丸劑、顆粒劑腸溶性的包衣材料和腸溶性膠囊殼的成膜劑、微囊成膜劑等，也可用于緩釋制劑的阻滯劑 卡波譜carbomer：強(qiáng)吸濕性、酸性、黏性。增稠劑、助懸劑、凝膠基質(zhì)、生物粘附材料、控緩釋制劑的骨架材料等。6、Ethylene聚乙烯醇 PVA： CH2-CH2 n OH成膜材料、增稠、輔助乳化、制備微球、微囊的基質(zhì)與囊材聚維酮 PVP：粘合劑、增稠劑、助溶劑、分散劑、絡(luò)合劑、成膜材料、包衣材料、緩釋骨架材料及固體分散物的載體7、Polyethylene glycol (PEG)分子量差異大，可有液態(tài)、半固體和固體狀態(tài)三種，常用的有PEG200、 PEG400、 PEG6000等