第一章绪论

本章介绍了《药用高分子材料》的课程目的、任务和学习范围及高分子材料在药剂学中的应用、我国药用高分子材料的发展概况、有关药用高分子材料的国内外法。

●1.1高分子材料在药剂学中的应用

课程的目的及内容;
高分子材料在药剂学中的应用。

●1.2药用高分子的发展概况及法律法规

我国药用高分子的发展概况；
有关药用高分子辅料的管理法规；
药用高分子材料发展的方向。

第二章高分子的结构、合成和化学反应

本章介绍了高分子的主要术语、基本概念、聚合反应的类型、特征、适用范围和高分子材料的化学反应以及高分子链结构、聚集体结构和相对分子质量、相对分子质量分布的测定等基本知识。这些内容对药用高分子材料的使用和加工有实用意义。

●2.1高分子的基本概念

一、高分子的定义
二、高分子的命名
习惯命名
商品名称
系统命名
三、高分子的分类
1 习惯分类法
2 按高分子主链结构分类法

●2.2高分子链的近程结构（上）

一、高分子的结构特点
二、高分子链的近程结构
（一）键接顺序

●2.3高分子链的近程结构（下）

二、高分子链的近程结构
（二） 支链、交联和端基
（三）高分子链的构型
1.旋光异构体
2.几何异构体

●2.4高分子链的远程结构

（一）高分子链的内旋转与构象
（二） 高分子链的柔性

●2.5聚合物的结晶态

（一）结晶聚合物的主要特征 ★
（二）聚合物的结晶过程
（三）影响结晶过程的因素
（四）结晶对聚合物性能的影响
（五）聚集态结构模型

●2.6聚合物的取向态和织态结构

聚合物的取向态
（一）聚合物分子取向模型
（二）取向对聚合物性能的影响
聚合物的织态结构

●2.7自由基聚合反应（上）

一、聚合反应的定义及分类
二、自由基聚合反应
（一） 自由基的产生与活性

●2.8自由基聚合反应（下）

自由基聚合反应
（二）自由基聚合反应机理 ★
链引发
链增长
链终止
链转移
阻聚反应

●2.9离子型聚合、缩聚反应

离子型聚合
（一）阴离子聚合反应的单体
（二） 阴离子聚合反应的机理
（三）阴离子聚合反应的分子量及分布
（四）影响阴离子聚合反应的因素
缩聚反应
（一）线型缩聚反应

●2.10聚合方法

聚合方法
（一）本体聚合
（二）溶液聚合
（三）悬浮聚合
（四）乳液聚合
（五） 界面缩聚
（六） 辐射聚合

●2.11聚合物的化学反应

聚合物的化学反应
（一）化学反应的特征
（二） 化学反应的影响因素√
（三）基团反应
（四） 交联反应
（五）降解反应√
（六）老化与防老化

●2.12高分子的相对分子质量及相对分子质量分布

一、概述
（一）高分子分子量的特点
（二）分子量分布表示方法
（三）分子量对性能的影响

第三章高分子材料的物理化学性质

本章介绍了高分子材料的物理化学性质，特别是溶解、溶胀、凝胶化、相变、黏弹性、力学强度和通透性等涉及到药物制剂辅料的处理及制剂中药物的释放。本章从实践观点出发，有重点地对药物制剂过程中相关内容做简要介绍。

●3.1聚合物的溶胀及溶解

研究高分子溶液的意义
一. 溶解与溶胀
聚合物的溶解是一个缓慢过程，包括两个阶段：
一是溶胀
首先是溶剂小分子渗透进入高分子内部，撑开分子链，增加其体积，形成溶胀的聚合物。
二是溶解
若聚合物与溶剂分子之间的作用力大于聚合物分子间的作用力，溶剂量充足时，溶胀的聚合物则可继续进入溶解阶段，此时，随着溶剂分子不断渗入，溶胀的聚合物逐渐分散成真溶液。

●3.2聚合物的溶解的热力学变化、溶剂选择

一、聚合物溶解过程的热力学
聚合物的溶解过程就是高分子与溶剂相互混合的过程。溶解自发进行的必要条件ΔGM≤0。
二、高分子溶液溶剂的选择
溶剂的选择，要遵循下面的原则：
1.“溶度参数相近”原则
2.“极性相近”原则
3. 溶剂化原则
另外，溶剂的选择，还要根据使用目的、安全性、工艺要求、成本等多方面进行综合考虑。

●3.3温度与聚合物的力学状态

一、 温度与力学状态
（一）高聚物分子运动的特点 复杂、多样化
1.运动单元的多重性
2.分子运动的时间依赖性
3.分子运动的温度依赖性-双重性
（二）力学状态
1.非晶态聚合物的力学状态及其转变
2.晶态聚合物的力学状态及其转变

●3.4高分子的热转变

当聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变称为玻璃化转变。
Tg 的影响因素
（1）聚合物的结构
① 主链结构
② 侧基或侧链
③ 相对分子质量
④ 化学交联
⑤ 共聚、增塑、共混
⑥ 外界条件的影响

●3.5聚合物的弹性模量

药物制剂中高分子材料的主要力学性能
（一）弹性模量
（二）硬度和强度

●3.6聚合物的粘弹性

药物制剂中高分子材料的主要力学性能
（三）粘弹性
粘弹性主要表现为：蠕变、应力松弛、内耗等。

●3.7药物通过聚合物的扩散

一、药物通过聚合物的传质过程
贮库装置　　　 骨架装置
（一） Fick扩散
稳态扩散，用Fick 第一定律来描述
（二）非Fick扩散
但对于药物载体是亲水性载体的聚合物骨架来讲，由于水的进入将导致聚合物骨架溶胀，因此Fick扩散机理不能适用于此时药物分子的扩散。所以人们又引入了非Fick扩散机理。
二、扩散系数

●3.8水凝胶的分类及性质

一、凝胶与水凝胶概述
二、水凝胶的性质
（一）溶胀性
（二）环境敏感性

●3.9水凝胶的应用

一、水凝胶的制备
二、水凝胶的应用

第四章药用天然高分子材料

本章仅介绍见于法定文件的药用天然高分子材料，介绍了药剂学中常用药用天然高分子材料的来源、化学结构、制备工艺、性能及其在药剂学中的应用。

●4.1淀粉

(一)来源与制法
(一)来源与制法
淀粉(starch)广泛存在于绿色植物的须根和种子中（图1）。在玉米、麦和米中，约含淀粉75%以上，马铃薯、甘薯和许多豆类中淀粉含量也很多。药用淀粉多以玉米淀粉为主，中国是玉米生产大国。
(二)化学结构
淀粉是由两种多糖分子组成，一为直链淀粉(amylose)，一为支链淀粉(amylopectin)，其结构单元是α-D-吡喃环形葡萄糖：
直链淀粉 是以α-1，4苷键连接的葡萄糖单元，分子量3.2×l04-1.6×105，聚合度为200- 980。直链淀粉由于分子内氢键作用，卷曲成右手螺旋，每个螺旋圈大约有6个葡萄糖单元。
支链淀粉 是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉，其直链部分也为α-1，4苷键，而分支处则为α-1，6苷键，平均分子量在1000万-2亿，聚合度为5万-100万，一般认为每隔15个单元，就有一个α-1，6苷键接出的分支，估计至少在50个以上。
(三)性质
1．形态与物理常数
玉米淀粉为白色结晶粉末
2．淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力
3．淀粉的吸湿与解吸
4．淀粉的水化、膨胀、糊化
5．淀粉的回升（老化、凝沉 ）
(四)应用
淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释剂、崩解剂、粘合剂、助流剂，崩解剂。用量在3%-15%，粘合剂用量在5%-25%。

●4.2糊精、环糊精及预胶化淀粉

一、糊精
（一）来源与制法
淀粉很易水解，与水加热即可引起分子的裂解；与无机酸共热时，可彻底水解为糊精或葡萄糖。
淀粉水解是大分子逐步降解为小分子的过程，这个过程的中间产物总称为糊精。
糊精的制备工艺过程有四步：
酸化、预干燥、糊精化及冷却。
淀粉转化成糊精可因用酸量、加热温度及淀粉含水量等不同，而得不同粘度的产品。
(二)性质
糊精为白色、淡黄色粉末。堆密度为0.8g/cm3，实密度为0.91g/cm3，熔点178℃(并伴随分解)，含水量5%(W/W)。不溶于乙醇(95℃)、乙醚，缓缓溶于水。糊精易溶于热水，水溶液煮沸变稀，呈胶浆状，放冷粘度增加，显触变性，原因是糊精中含有生产时残留的微量无机酸。本品应放置在阴凉、干燥处密闭保存。
(三)应用
糊精在药剂学中可作为片剂或胶囊剂的稀释剂，片剂的粘合剂，也可作为口服液体制剂或混悬剂的增粘剂。
二、环糊精
环糊精 由环状-D-吡喃葡萄糖苷构成，聚合度为6、7、8，分别成 、、 -环糊精。
环糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。
如苄基青霉素- 环糊精包合物。
三、预胶化淀粉
(一)来源与制法
预胶化淀粉(prepelatinized cornstarch，PCS ) 又称部分化α淀粉、可压性淀粉，它是淀粉经物理或化学改性，有水存在下，淀粉粒全部或部分破坏的产物。
(二)性质
预胶化淀粉有不同等级，外观粗细不一，颜色从白至类白色不等
(三)应用
目前主要用作片剂的粘合剂(湿法制粒应用浓度5%-10%，直接压片5%-20%)、崩解剂(5%-10%)，片剂及胶囊剂的稀释剂(5%-75%)和色素的展延剂等。应用于直接压片时，硬脂酸镁用量不可超过0.5%，以免产生软化效应。
羧甲基淀粉钠
1.来源与制法
羧甲基淀粉钠（CMS-Na），又称乙醇酸钠淀粉，为聚α-葡萄糖的羧甲基醚，取代度为0.5，其结构式见图3。羧甲基淀粉钠含钠量应低于10%，一般为2.8%-4.5%，它系由淀粉在碱存在下与一氯醋酸作用而制得。
2.性质
为白色至类白色自由流动的粉末，松密度为0.75g/cm3以。镜检呈椭圆或球形颗粒，直径30-100μm。
3.应用
羧甲基淀粉钠为无毒安全的口服辅料，我国有

●4.3纤维素概述

纤维素的化学性质
1．化学反应性
纤维素大分子的每个葡萄糖单元中有3个醇羟基，其中2个为仲醇羟基，另一个为伯醇羟基，纤维素的氧化、酯化、醚化、分子间形成氢键、吸水、溶胀以及接枝共聚等都与纤维素分子中存在大量羟基有关，这些羟基酯化能力不同，以伯羟基的反应速度最快。
2．氢键的作用
纤维素大分子间和分子内存在大量的羟基，符合氢键形成的条件。
一般来说，纤维素中结晶区内的羟基都已形成氢键，而在无定形区，则有少量没有形成氢键的游离羟基，所以水分子可以进入无定形区，与分子链上的游离羟基形成氢键，即在分子链间形成水桥，发生膨化作用。
3．吸湿性
纤维素结晶区和无定形区的羟基，基本上是以氢键形式存在，氢键的破裂和重新生成对纤维素的性质有很大影响，而在许多情况下对其反应能力也有影响。氢键破裂，生成游离羟基数量多，其吸湿性增加。
4．溶胀性
纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀和结晶区内溶胀。水有一定的极性，能进入纤维素的无定形区发生结晶区间的溶胀。12.5%-19%NaOH在20℃也只能发生有限溶胀。
纤维素的溶胀是放热反应，温度降低，溶胀作用增加；对同一种碱液并在同一温度下，纤维素的溶胀随其浓度而增加，至某一浓度，溶胀程度达最高值。
5.机械降解特性
纤维素原料经磨碎、压碎或强烈压缩时，纤维素可发生降解，结果聚合度下降，机械降解后的纤维素比氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力。
6.可水解性
纤维素大分子的苷键对酸的稳定性很低，在酸碱度、温度适合的条件下，能产生水解降解，酸是催化剂，可降低苷键破裂的活化能，增加水解速度。纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的，但在高温下，纤维素也产生碱性水解。

●4.4粉状纤维素、微晶纤维素

一、粉状纤维素
 (一)来源与制法
粉状纤维素(powered cellulose)美国、英国、欧洲及日本药典已收载，又称纤维素絮 (cellulose flocs)。
制法：将植物材料纤维浆，用17.5%NaOH(或24%KOH)溶液在20℃处理，不溶解的部分(称α-纤维素)中包括纤维浆中的纤维素与抗碱的半纤维素，用转鼓式干燥器制成片状，再经机械粉碎即得。
(二)性质
粉状纤维素呈白色（图1），无臭，无味，具有纤维素的通性，不同细度的粉末的流动性和堆密度不一，国外有多种商品规格，其大小从35-300μm不等，或呈粒状，在相对湿度为60%时，平衡吸湿量大都在10%以下，特细的规格，吸湿量较大。
(三)应用
1.可用于片剂的稀释剂，硬胶囊或散剂的填充剂。
2.在软胶囊中可用于降低油性悬浮性内容物的稳定剂，以减轻其沉降作用。也可作口服混悬剂的助悬剂。
3.用作片剂干性粘合剂的浓度为5%-20%，崩解剂浓度为5%-15%，助流剂浓度为1%-2%。
在食品工业中可作为无热量食品的添加剂。

微晶纤维素
(一)结构与制法
植物纤维是千百万微细纤维所组成，在高倍电子显微镜下可见微细纤维存在2种不同结构区域，一是结晶区，另一是无定形区。
微晶纤维素（microcrystalline cellulose，MCC）的聚合度约为220，分子量约为36000，其结构式同纤维素，但其在水中的分散性、结晶度和纯度等与机械纤维素不同。
制法：将由细纤维所制得的α-纤维素，用25ml盐酸在105℃煮沸15min，去无定形部分，过滤，用水洗及氨水洗，余下的结晶部分，经剧烈搅拌分散，喷雾干燥形成粉末。
(二)性质
微晶纤维素为高度多孔性颗粒或粉末，呈白色，无臭，无味。具有压缩成型作用、粘合作用和崩解作用。
(三)应用
1．微晶纤维素PH型广泛用作口服片剂及胶囊剂的稀释剂和吸附剂，常用浓度为20%-90%，适用于湿性制粒及直接压片；用作崩解剂时的浓度为5%-15%，用作抗粘附剂的浓度为5%-20%，此外也可作为倍散的稀释剂和丸剂的赋形剂。
2．微晶纤维素RC型作为胶体分散系主要用于干糖浆、混悬剂，有时也作为水包油乳剂和乳膏的稳定剂。
3．近年来微晶纤维素又推出一些新型号如AvicelPH-300系列，具有快速崩解性、较好的流动性、可减小片重差异等优点；Avice KG-801

●4.5纤维素衍生物概述

一、药用纤维素衍生物的化学类别
    纤维素的结构改造一般是按葡萄糖单体中三个羟基的化学反应特性(酯化、醚化、交联和接枝)来分类，常用的一些纤维素衍生物有以下几种：酯类，醚类，酯醚类。
二、化学结构类型与应用性质
1. 取代基团的性质
纤维素衍生物的性质相当程度上取决于取代基团的极性。
2. 被取代羟基的比例
纤维素酯和醚类化合物一般以取代度 (DS)来表征，DS是指被取代羟基数的平均值。
3.在重复单元中及聚合物链中取代基的均匀度
在工业规模生产上，由于反应分子内及分子间氢键作用，反应试剂进入大分子内部进行反应受到一定的限制，如甲基纤维素的醚化反应，择优在第6位碳的羟基进行反应，在2位碳原子的仲羟基表现出更高的反应性，结果在脱水葡萄糖单元内及聚合物的链上产生了不均匀的分布，所有反应产物中包括了末反应、部分反应及全反应产物。
4.链平均长度及衍生物的分子量分布
三、纤维素衍生物的反应性
纤维素衍生物因含有羟基，可能与一些带有功能基化合物反应，通过共价键结合使其结构稳定化或不溶化，如：
1. 与甲醛、乙醛、乙二醛、戊二醛反应形成缩醛或
半缩醛；
2. 与甲氧基化合物形成醚或次甲基化合物；
3. 与环氧化烃类形成聚醚；
4. 也可以不用添加交联剂而通过pH和温度的改变进
行分子内交联(如交联CMC-Na)。
四、玻璃化温度
纤维素衍生物的玻璃化温度可以应用膨胀计(dilatometry，DM)、差示扫描量热法(DSC)、差热分析法(DTA)和热机械分析法(tma)等技术测定。
五、溶度参数和表面能
在预测高分子材料性质时，常用到溶度参数和表面自由能。
六、配伍相容性
维素衍生物很少单独使用，一般是与其它聚合物、增塑剂或不同物料(填料、润滑剂)混合使用，在其配伍应用的研究中，目前多采用系统的测试来代替传统的试凑法。
七、生物粘附性
亲水性胶膨化后就具有粘附性，可粘附于生物组织、粘膜等处，利用此种性质可将制剂粘附在药物易于吸收的部位。
八、热致凝胶化和昙
热致凝胶化和昙点是水溶液非离子型衍生物的重要特征，这种特征表现为聚合物溶解度不随温度升高而升高。
将聚合物溶液加热，当其高过低临界溶液温度时，聚合物能从溶液中分离，此时称为“昙点”。
九、液晶的形成
水溶性纤维素衍生物在其水凝胶中存在液晶相

●4.6纤维素酯类

(一)醋酸纤维素
1.来源和制法
醋酸纤维素是全部或部分乙酰化的纤维素，其含乙酰基(CH3CO)29.0%-44.8%(W/W)，即每个结构单元约有1.5-3.0个羟基被乙酰化。
2.性质
耐热性提高，不易燃烧
吸湿性变小，电绝缘性提高
三醋酸纤维素含乙酰基量最大，熔点最高，因而限制它与增塑剂的配伍应用，并且也限制了水的渗透性。
3.应用
用作肾渗析膜直接与血液接触无生物活性且很安全。
在生物pH范围内是稳定的，它可和几乎全部可供医用的辅料配伍
(二)纤维醋法酯
1．来源和制法
2．性质
3．应用
(三)醋酸纤维素丁酸酯
1．来源和制法
纤维醋法酯(CAP)，又称醋酸纤维素酞酸酯，是部分乙酰化的纤维素的酞酸酯。
2．性质
CAP为白色易流动有潮解性的粉末，有轻微的醋酸臭味，不溶于水 (0.8mg/ml)、乙醇、烃类及氯化烃类，可溶于丙酮与丁酮及醚醇混合液，不溶于酸性水溶液，故不被胃液破坏，但在pH为6.0以上的缓冲液中可溶解，15%浓度的丙酮溶液，粘度约为50-90mPas。
3．应用
CAP作为肠溶包衣材料，一般在其中加入酞酸二乙酯作增塑剂，由于使用时需加有机溶剂溶解，溶剂挥发污染环境，造成易燃易爆的不安全因素。

●4.7纤维素醚类（上）

(一)羧甲基纤维素钠、交联羧甲基纤维素钠和羧甲基纤维素钙
1．来源和制法
羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose，
CMCNa)又称纤维素胶(cellulose gum)，是纤维素的聚羧甲基醚钠盐，分子量在9万-70万之间，其羧甲基取代度为0.6-1.2。
2．性质
①有潮解性
②有粘度
③溶解度
④灭菌
3．应用
（1）混悬剂的助悬剂；
（2）乳剂的稳定剂、增稠剂；
（3）凝胶剂、软膏和糊剂的基质(中等粘度，用4%一6%浓度)；
（4）片剂的粘合剂、崩解剂；
（5）也可用作皮下或肌内注射的混悬剂的助悬剂，以延长药效。
4. 安全性
CMCNa无毒，小鼠口服LD50 16g/kg
(二)甲基纤维素
1．来源与制法
来源：甲基纤维素(MC)是纤维素的甲基醚，含甲氧基27.5%-31.5%，取代度1.5-2.2，聚合度n为50-1500不等。
制法：甲基纤维素是以碱纤维素为原料，与氯甲烷进行醚化而得，反应产物经分离、洗涤和烘千、粉碎，最后得粉状成品。
2．性质
甲基纤维素为白色-黄白色纤维状粉末或颗粒（图5），相对密度1.26-1.31，熔点280-300℃，有良好的亲水性，在冷水中膨胀生成澄明及乳白色的粘稠胶体溶液，其1%溶液pH为5.5-8.0，不溶于热水、饱和盐溶液、醇、醚、丙酮、甲苯和氯仿，溶于冰醋酸或等量混和的醇和氯仿中。
甲基纤维素的聚合度15-8000，国际市场商品按粘度分有15、25、100、400、1500、4000、8000Pa·s等不同等级。
甲基纤维素微有吸湿性，在25℃及相对湿度为80%时的平衡水含量为23%。
经常用热压灭菌法灭菌，与常用的防腐剂有配伍禁忌。
3．应用
①甲基纤维素为安全、无毒、可供口服的药用辅料，在肠道内不被吸收
②甲基纤维素可作为助悬剂、增稠剂、乳剂稳定剂、保护胶体，亦可作隐形眼镜片的润湿剂及浸渍剂。0.5%-1%(W//V)的高取代、高粘度甲基纤维素可作滴眼液用。
③甲基纤维素1%- 5%浓度可用作乳膏或凝膏剂的基质。

●4.8纤维素醚类（中）

(一)乙基纤维素
1．来源及制法
来源：乙基纤维素是纤维素的乙基醚，取代度为2.25-2.6，相当于乙氧基含量44%-50%。
2．性质
乙基纤维素为白色-黄白色粉末及颗粒，松密度为0.35-0.61g/cm3，实密度1.12-1.15g/cm3。
3．应用
(1)良好的成膜性
(2)药物骨架
(3)增稠剂
(二)羟丙基纤维素和低取代羟丙基纤维素
1．来源与制法
羟丙基纤维素(Hydroxypropyl Cellulose，HPC)是纤维素的部分的聚羟丙基醚，分子量在5×l04-l.25×l06不等，含羟丙基的量为53.4%-77.8%。
2．性质
HPC相对密度为1.224(颗粒)，松密度约为0.5g/cm3。其1%(W/V)水溶液的pH为5.0-8.5。市售品根据研磨加工粒度不同有20目、60目及100目等不同产品。
3．应用
(1)HPC毒性
(2) HPC口服后体内无代谢吸收
①在制剂中，广泛用作粘合剂和成粒剂的常用浓度为20%-60%。
②薄膜包衣材料常用浓度5%乙醇溶液，加上硬脂酸或软脂酸可作增塑剂
③高粘度型号能延缓片剂中药物的释放，故往往几种型号混合应用充当长效制剂的骨架。
④作为微囊包封的膜材、混悬剂的增稠剂和保护胶体
⑤常用于透皮贴剂
(3) L-HPC
L-HPC是一种较新型的片剂辅料，其大鼠口服LD50为6g/kg可作为缓释片剂骨架。

●4.9纤维素醚类（下）

(一)羟丙甲纤维素
1．来源与制法
羟丙甲纤维素(HPMC)是纤维素的部分甲基和部分聚羟丙基醚
2．性质
本品为无臭、无味、白色或类白色纤维状或颗粒状粉末（图2），松密度0.341g/cm3,实密度0.557g/cm3
(1)焦化温度、玻璃化温度及粘度
(2)溶解性
(3)胶化点
(4)吸湿性
3．应用
（1）可用做薄膜包衣材料，视粘度等级不同，浓度在2%-10%不等，低粘度级(一般用E5型号)高浓度作水性薄膜包衣溶液，高粘度级用有机溶剂溶液。
（2）用作片剂粘合剂时，用量2%-5%。高粘度规格的产品可用于阻滞水溶性药物的释放。
（3）用作滴眼剂的增稠剂的浓度为0.45%-1.0%，可用作局部用制剂，如凝膏或软膏剂的保护胶体、乳剂和混悬剂的稳定剂等，也可作塑性绷带的胶粘剂。

●4.10纤维素醚的酯类

(一)羟丙甲纤维素酞酸酯
1．来源与制法
2．性质
3. 应用
(二)醋酸羟丙甲基纤维素琥珀酸酯
1．来源与制法
2．性质
3. 应用

●4.11琼脂、海藻酸钠

琼脂
(一)来源与制法
(二) 性质
(三) 应用
海藻酸钠
(一)来源与制法
(二) 性质
(三) 应用

●4.12阿拉伯胶、壳聚糖

阿 拉 伯 胶
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用
壳多搪和脱乙酰壳多糖
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用

●4.13瓜尔豆胶、透明质酸

瓜尔（豆）胶
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用
透 明 质 酸
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用

●4.14黄原胶、明胶、白蛋白

黄 原 胶
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用
明 胶
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用
白蛋白
(一)来源与制法
(二)性质
(三)应用

第五章药用合成高分子材料

本章系统地介绍收载到各国药典的药用合成高分子材料的生产，性质及其在药剂学中的应用和一些经物理化学加工供药剂学领域创新用的合成高分子辅料制成品。

●5.1聚丙烯酸和聚丙烯酸钠

（一）来源、化学结构和制备
1、来源：
聚丙烯酸是由丙烯酸单体加成聚合生成的高分子，用氢氧化钠中和后得到聚丙烯酸钠。
2、化学结构
3、制备
（二）性质
一般性质:
聚丙烯酸是硬而脆的透明片状固体或白色粉末，遇水易溶胀和软化，在空气中易潮解。
性质受其羟基的解离性和反应性影响：Tg 102℃，随分子中羟基被中和，Tg逐渐升高，聚丙烯酸钠Tg可达251℃。
（三）应用
1.聚丙烯酸和聚丙烯酸钠主要在软膏、乳膏、搽剂、巴布剂等外用药剂及化妆品中用作基质、增稠剂、分散剂、增黏剂。
2.聚丙烯酸有较好的生物黏附性，可作黏膜制剂，多肽、蛋白类药物口服制剂。
3.能形成水凝胶，具有pH敏感性（pKa 4.75）
pH >4.75，水合程度增加，体积膨胀
为改善其性能，常将丙烯酸与其他单体共聚形成共聚物水凝胶
pH敏感：乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸共聚物（PVP-PAA)
pH-温度双敏感：N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物（PNIPAM-PAA)
（四）安全性
聚丙烯酸及其钠盐均无毒，即使摄入也不消化吸收
聚丙烯酸钠小鼠的LD50>10g∕kg
皮肤贴敷试验亦可未见刺激性

●5.2交联聚丙烯酸钠、卡波沫

交联聚丙烯酸钠
（一）来源、化学结构和制备
交联聚丙烯酸钠是以丙烯酸钠为单体，在引发体系、交联剂（二乙烯基类）共存下聚合而成的水不溶性聚合物，呈胶冻状透明的弹性体。
（二）性质
高吸水性树脂材料，在水中不溶，但吸水膨胀可达数百倍。
（三）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；
医用尿布、吸血巾、卫生巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂。
（四）安全性
卡波沫
（一）化学结构和制备
1、来源
卡波沫（Carbomer），又名卡波姆，为丙烯酸、蔗糖（或季戊四醇）、烯丙基醚聚合而成。其中丙烯酸羧酸基团含量为56%-68%。
2、化学结构
(二）性质
1.一般性状
2.溶解、溶胀、凝胶特性
3.乳化、稳定作用
4.稳定性
（三）应用
⒈黏合剂与包衣材料
⒉局部外用制剂基质
⒊乳化剂、增黏剂和助悬剂
⒋ 缓释控释材料
（四）安全性
无毒无刺激性
干粉对眼、黏膜及呼吸道有刺激性，与眼接触时，需用盐水冲洗。

●5.3聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸铵酯

聚丙烯酸树脂
（一）来源、化学结构和制备
1. 来源
聚丙烯酸树脂:甲基丙烯酸酯共聚物，药剂领域中常用作薄膜包衣材料
是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等单体按不同比例共聚而成的一大类聚合物，其中有些品种丙烯酸树脂Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ已载入中国药典（2005年版）二部。
2. 化学结构
3. 制备
单体在光、热、辐射线或引发剂条件下共聚，释放大量热量。可根据成品质量要求分别采用以下方法制备。
（二）性质
1.玻璃化转变温度
2.最低成膜温度
3.机械性质
4.溶解性
5.渗透性
（三）应用
（1）丙烯酸树脂做薄膜包衣材料
（2）丙烯酸树脂做骨架材料
（3）其他
（四）安全性
聚丙烯酸树脂是一类安全、无毒的药用高分子材料，动物口服半数致死量LD50为6～28 g∕kg（大鼠、家兔和狗），动物慢性毒性试验亦未发现组织及器官的毒性反应。
聚甲基丙烯酸铵酯
（一）化学结构和制备
甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸氯化三甲铵基乙酯共聚而成，单体比例不同而有I和II两种型号，中国药典收载。
（二）性质
半透明或透明形状大小不一的类白色固体，I型溶于沸水和丙酮，II型略溶于丙酮，不溶于沸水和异丙醇。
（三）应用
控释包衣材料、控释骨架材料

●5.4聚乙烯醇树脂、聚醋酸乙烯酞酸酯

聚乙烯醇树脂
（一）来源、化学结构和制备
聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol,PVA)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，由聚醋酸乙烯醇解而成。
（二）性质
一般性状：白色至奶油色无臭颗粒或粉末。
1.溶解性
2.水溶液性质-混溶性
3.黏度
4.化学性质
（三）应用
1.良好的成膜和凝胶材料
2.聚乙烯醇是较理想的助悬剂及增稠、增黏剂
3.缓控释制剂
4.其他应用
（四）安全性
1.聚乙烯醇对眼、皮肤无毒、无刺激，是一种安全的外用辅料。
2.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LD50>20g∕kg。
3.大鼠皮下注射5%聚乙烯醇水溶液后引起器官和组织的浸润及贫血，其中一些规格的聚乙烯醇还引起高血压和其他病变。
聚醋酸乙烯酞酸酯
（一）来源、化学结构和制备
聚醋酸乙烯酞酸酯(PVAP)是PVA的衍生物，是通过PVA与醋酸和酞酸酐反应而成。酞酰基总量为55%-62%。
PVAP是邻苯二甲酸酐和部分水解的聚醋酸乙烯酯的反应产物。
二）性质
性状:自由流动白色至类白色，微有醋臭无定形粉末
玻璃化转变温度：42.5℃，随增塑剂邻苯二甲酸二乙酯的加入量增大，玻璃化转变温度降低。
溶解度：在乙醇（1：4）和甲醇（1：2）中可溶；在丙酮和异丙醇中微溶；在三氯甲烷、二氯甲烷和水中不溶。pH>5可溶，pH4.5-5.0，溶解度有敏锐的响应性。
动力黏度：PVAP:甲醇（1：1）溶液黏度为5000mPa·s, 在甲醇-二氯甲烷体系中，随甲醇浓度增加黏度增加
（三）应用
口服制剂，无毒无刺激性
黏度调节剂：肠溶衣和糖衣片片芯的隔离层包衣。常加入增塑剂。

●5.5聚维酮及交联聚维酮和乙烯-醋酸乙烯（酯）共聚物

聚 维 酮
（一）化学结构和制备
PVP是由N-乙烯基-2-吡咯烷酮单体催化聚合而成水溶性聚合物。
（二）性质
1.性状：白色至乳白色粉末（图2），无嗅，可压性良好
2.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、四氯化碳、醋酸乙酯等
3.溶液黏性：与分子量有关，分子越大，黏度越大
4.化学反应性：化学惰性，能与大多数化合物混溶。
聚维酮也可以与一些药物形成可溶性复合物，如聚维酮碘。
5.生物特性：不参与人体代谢，具有优良生物相容性，人体可从消化道、腹内、皮下及静脉途径接受
（三）应用
1.固体制剂的黏合剂
2.固体分散体载体
3.助溶剂或分散稳定剂
4.包衣材料
5.用作缓控释制剂
6.其他
交联聚维酮
（一）化学结构及制备
交联聚维酮（交联聚乙烯吡咯烷酮）乙烯基吡咯烷酮的高分子交联物(物理交联)。
（二）性质
不溶于水，有机溶剂及强酸、强碱，吸湿性强，但遇水可发生溶胀150-200%,吸水溶胀速度快。
（三）应用
可作为片剂或硬胶囊的崩解剂，可作为片剂的干黏合剂、填充剂、赋型剂；混悬剂的稳定剂。
乙烯-醋酸乙烯（酯）共聚物
（一）来源、化学结构和制备
1、来源
乙烯-醋酸乙烯（酯）共聚物（EVA) 是以乙烯和醋酸乙烯酯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。
2、化学结构
（二）性质
透明至半透明、略带弹性的颗粒状物，各项性质与其分子质量、醋酸乙烯含量关系很大。
1.Tg、结晶度
2.溶解性
3.影响通透性的因素
4.理化性质
（三）应用
乙烯-醋酸乙烯共聚物无毒，无刺激性。该种材料与机体组织和黏膜的良好相容性，适合制备在皮肤、腔道、眼内及植入给药的控释系统，如经皮给药制剂、周效眼膜、宫内节育器等。

●5.6聚乙二醇、聚氧乙烯

聚乙二醇
（一）化学结构和制备
（一）化学结构和制备
聚乙二醇（polyethylene,PEG)已收载中国药典：400、600、1000、1500、4000和6000。
是环氧乙烷为单体，在水、乙二醇、低分子量聚乙二醇等引发剂作用下，逐步加成聚合得到的分子量较低的一类水溶性聚醚。
（二）性质
1. 一般性状
PEG200～600 无色透明液体
PEG800～1500 白色膏体（蜡状或半固体）
PEG2000～20000 白色片状
2. 溶解性
3. 吸湿性
4. 表面活性与黏度
5.化学反应性
（三）应用
⑴注射用的复合溶剂（液态:PEG300、400)
⑵栓剂基质
⑶软膏及化妆品基质
⑷液体药剂的附加剂
⑸固态分散体的载体
(6)其他
聚 氧 乙 烯
（一）来源、化学结构和制备
聚氧乙烯（polythylene oxide,PEO）为非离子型环氧乙烷均聚物。分子式：
(CH2CH2O)n,(n：氧乙烯聚合度）
高相对分子质量聚氧乙烯（分子量10万以上）高黏度，容易形成凝胶。
制备：金属催化体系催化环氧乙烯开环聚合。
（二）性质
白色至灰白色自由流动粉末，有轻微氨臭。能溶于水和多种普通有机溶剂中，不溶于乙二醇和乙醇。其黏附力、凝胶强度和溶胀性取决于相对分子质量。
高温下黏度降低，故应避免高温，在阴凉、干燥、密封容器中保存。
（三）应用
（1）黏膜黏附剂
膜剂、贴剂、片剂、凝胶剂、微粒、糖浆剂、渗透泵控释片
（2）片剂黏合剂（5%-85%）
包衣材料、生物黏合剂、透皮制剂
（3）缓控释制剂：亲水性骨架基质
（4）增稠剂

●5.7聚氧乙烯蓖麻油衍生物、泊洛沙姆

聚氧乙烯蓖麻油衍生物
（一）来源、化学结构和制备
由低分子量聚乙二醇、（氢化）蓖麻油酸和甘油形成的一种非离子型表面活性剂。氧乙烯链节个数35-60个。
（二）性质
1.性状
多数在室温或30度以下是蛋黄色黏稠性油状液体或白色的糊状物，微有异臭
2.溶解性
易溶于水和各种低级醇，也易溶于氯仿、醋酸乙酯、苯等有机溶剂，加热时与脂肪酸及动植物油混溶
3.表面活性
同时具有疏水的脂肪酸酯和亲水的氧乙烯链，有很强的表面活性；作为非离子型表面活性剂，对疏水性物质具有很强的增溶和乳化能力
（三）应用
液体药剂：广泛用作增溶剂、乳化剂和润湿剂
外用液体药剂：增溶剂和乳化剂
气雾剂：改进气雾剂中药物在水相中的溶解度
栓剂：基质成分
内服制剂：推荐使用氢化蓖麻油衍生物，蓖麻油衍生物略有不适臭味
（四）安全性
基本无毒、无刺激性
可用于口服、局部、注射等多种给药途径
泊 洛 沙 姆
（一）来源、化学结构和制备
1、来源
泊洛沙姆（Poloxamer）是聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的非专利名，该类共聚物最早由美国Wyandotte公司生产，商品名为普流罗尼（Pluronic）。中国药典（2005年版）二部收载口服用泊洛沙姆。
（二）性质
1.性状
白色、蜡状的固体、半固体或无色液体（随分子量不同而不同），基本无臭无味。
2.溶解性
3.昙点
4.表面活性
5.凝胶作用
（三）应用
1．泊洛沙姆的安全性及代谢
2．泊洛沙姆在注射剂中的应用
3．泊洛沙姆在水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸中的应用
4．泊洛沙姆在口服制剂中的应用
5．泊洛沙姆的其他应用

第六章其他药用高分子材料、预制品

本章所介绍的内容涉及近年来新剂型的发展显现的特种药用高分子材料，如生物可降解聚合物、压敏胶、聚合物球形颗粒和预混辅料等，它们或具有促进和改善药物的传递作用或提高药物的质量，在药物制剂的可持续发展中具有重要的地位。

●6.1聚酯及其共聚物

（一）聚乙醇酸（聚乙交酯，PGA)
是乙醇酸（羟基乙酸）缩合或乙交酯开环聚合的产物。
性质与应用：
良好的生物降解性，14天50%；28天90%以上。
在体内完全降解成CO2和水，而不需任何酶的参与，主要用作手术缝合线、骨折内固定物。
由聚乙醇酸制的Dexon为世界上第一个合成的可吸收手术缝线。
（二）聚乳酸（PLA)及乙醇酸-乳酸共聚物（PLGA)
1.制备
聚乳酸（PLA），又称聚丙交酯:是利用乳酸直接缩聚而成，或丙交酯开环聚合而成.
乙醇酸-乳酸共聚物（PLGA）:是利用丙交酯和乙交酯在催化剂下进行开环缩合制备而成.
2.性质
（1）光学活性：
PDLA—高结晶性
PLLA—半结晶性，降解3-3.5年
PDLLA—无定型聚合物
（2）降解性：水解，最终产物是水和二氧化碳。
3.应用
PLA用作医用手术缝合线以及注射用微囊、微球、埋植剂等制剂的材料。
PLGA主要用作注射用微球、微囊以及组织埋植剂的载体材料。
（三）聚己内酯（PCL)及乙醇酸-己内酯共聚物(PGA-PCL)
PCL是ε-己内酯单体开环聚合而成。
PCL是应用广泛的一种脂肪族聚酯，主要被作为药物控制释放的扩散型控释载体材料，可形成药膜、载药微球、植入剂等。
PCL比PGA具有更好的疏水性，体内降解缓慢，常与PGA共聚(PGA-PCL)，可改善加工性和控制体内外降解速率，更适合作为药物控释载体。
（四）聚酯-聚乙二醇共聚物
聚乙二醇-聚乳酸（ PEG-PLA）、聚乙二醇-聚己内酯（PEG-PCL），是通过聚乙二醇的单甲醚（mPEG）与丙交酯或己内酯开环聚合而成。

●6.2聚原酸酯、氨基酸类聚合物、聚酸酐

聚原酸酯
（一）化学结构和制备
（二）性质
（三）应用
氨基酸类聚合物
（一）化学结构和制备
（二）性质
（三）应用
聚酸酐
（一）化学结构和制备
（二）性质
（三）应用

●6.3二甲基硅油、硅橡胶、离子交换树脂

一、二甲基硅油
（一）来源、化学结构和制备
（二）性质
（三）应用
（四）安全性
二、硅橡胶
（一）来源、化学结构和制备
（二）性质
（三）应用
（四）安全性
三、离子交换树脂
1.交换容量
2. 酸碱强度
3.交联度、粒径、孔隙率和溶胀度

●6.4水分散体、压敏胶

一、水分散体
（一）概述
（二）水分散体的制备方法
1.乳液聚合法
2.乳液-溶剂蒸发法
3.相转变法
4.溶剂变换法
（三）水分散体的性质
1.黏度特性
2.成膜机制
（四）水分散体包衣液的处方
二、压敏胶
压敏胶基本性能要求
(1) 初黏性
(2) 剥离强度
适宜的剥离强度应对皮肤有足够的黏帖力而在移除时又不发生皮肤损伤。
(3) 剪切强度
适宜的剪切强度应保证剥离时无残留及黏帖过程中无滑移。
应用：经皮药物传递系统
胶黏剂：紧密贴合皮肤
药物贮库：调节药物释药速度
通常是被加工成胶黏带、标签或各种片状制品来应用。

第七章药品包装用高分子材料

本章简要介绍常用药品包装（特别是内包装，即直接接触药品的包装）用高分子材料的特点、性能和评价以及应用等。

●7.1药品包装材料概述

药品包装的定义
一、我国药品包装的发展历程
二、药品包装分类
1.内包装
2.外包装
三、药品包装目的及要求
（一）目的
（二）要求
四、药品包装材料分类
五、药品包装材料的选择原则

●7.2药品包装用塑料

目前大部分药品包装用高分子材料属于五种通用塑料：
聚乙烯
聚丙烯
聚氯乙烯
聚苯乙烯
聚酯
1.结构及制备
2.性能
3.分类及应用
4.灭菌要求

●7.3药品包装用塑料和橡胶的常用助剂

一、药品包装用橡胶
橡胶（弹性体）的特点
天然橡胶
卤化（氯化或溴化）丁基橡胶
二、药品包装用塑料和橡胶的常用助剂
目的、类别与原则
增塑剂
稳定剂
填充剂
抗氧剂
硫化剂
抗静电剂
润滑剂
一、常用助剂目的
二、常用助剂类别
三、常用助剂的使用原则

●7.4高分子在药品包装中的应用实例

常用药品包装分类：
容器；片材、膜和袋；盖；塞；辅助给药装置。
药品包装材料的选择遵循原则：
1）保证药品质量；
2）对等性；
3）适应性；
4）协调性：
5）美学性；
6）包装材料与药物相容性以及无污染
药品包装材料选择阶段
1）确定材料的级别
2）浸出、化学和生物学实验
3）产品、包装相容性和研究测试阶段
4）正式的药品-包装稳定性试验 5年
应用实例
1) 单层药袋
2）复合药袋
3）泡罩包装
4）中空容器
5）特殊包装