概述高分子化合物定義：以相對分子質量區分，相對分子質量<1千的化合物成為低分子化合物；相對分子質量>1萬的稱為高分子化合物。相對分子質量在1千～1萬之間的，稱為中等分子化合物。第一頁，共47頁。概述聚合物及聚合度聚合物高分子化合物通常用若干個可重復單元組成。如：葡聚糖高聚物：n的增減，不影響其物理性質；低聚物：n的增減，其物理性質有顯著變化。高聚物與低聚物統稱為高分子聚合物Polymer.聚合度第二頁，共47頁。概述藥用高分子化合物定義：系指在藥物制備過程中，根據功能高分子聚合物的理化特性，分別用于藥物的稀釋劑、粘合劑、包埋材料、微型膠囊、包衣或內外包裝材料等，其本身不具有藥理活性，只是在制劑成型過程中，起著不可缺少的輔助或強化作用。分類：天然高分子與合成高分子。第三頁，共47頁。概述藥用高分子化合物的發展早在東漢，張仲景在《傷寒論》和《金匱要略》記載了采用動物膠汁、煉蜜和淀粉糊等天然高分子為多種制劑的賦形劑，并且至今仍然沿用。近一個世紀來，大量的低分子藥物為推動全球醫療事業起了巨大的作用。但……1.在生物體內代謝速度快，半衰期短，易排泄；2.進入體內指定的部位也缺乏選擇性，這也是給藥量增多、療效較低的原因之一。第四頁，共47頁。概述藥用高分子的特點1.低毒：與生物體的相容性好，停留時間長；2.高效：通過與藥物發生結合或聚合的方式，提高藥物的活性；3.緩釋：調節藥物的釋放速率，達到降低毒性和副作用的目的；4.定向：進入機體后，可有效達到癥患部位。

因此以合成高分子藥物補充或取代傳統的低分子藥物，已成為藥物學發展的重要方向之一。第五頁，共47頁。概述藥用高分子化合物應具備：1.低毒：本身及分解產物應無毒，不會引起炎癥和組織變異反應，沒有致癌性；2.生物相容性：進入血液系統不會引起血栓；3.具有水溶性或親水性：能增加難溶性藥物溶解度；4.靶向性：能有效地到達病灶處，并在病灶處積累，保持一定濃度；5.無蓄積性：聚合物主鏈必須是易分解的，才能排出人體或被人體所吸收。第六頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物1.淀粉及其衍生物淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉分子量3.2萬～16萬分子量1千萬～2億不溶于水、乙醇、乙醚，但吸濕性極強；可作為稀釋劑、崩解劑、粘合劑，助流劑等。α－1，4苷鍵α－1，4苷鍵α－1，6苷鍵第七頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物1.淀粉及其衍生物羧甲基淀粉鈉水溶性較淀粉增強，在乙醇中溶解度為2%.因此膨脹性大大提升，作為崩解劑，比淀粉迅速。能在水中形成凝膠，干擾藥物溶出。第八頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物2.纖維素及其衍生物纖維素β－1，4苷鍵主要來自于棉纖維，少數來自木材。為長鍵線型高分子化合物，分子量在18萬～2億。具有一定吸濕性，可作為片劑的填充劑、粘合劑、崩解劑等。第九頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物2.纖維素及其衍生物微晶纖維素纖維素經酸或堿處理，相對分子量約為3.6萬，平均粒徑<100μm；具有較強的吸附能力，可吸收2～3倍水，1～1.5倍油，因此膨脹性能較強；不溶于水，因此不能形成凝膠，不干擾藥物的溶出，可作為優良的崩解劑。第十頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物2.纖維素及其衍生物醋酸纖維素類CAP可溶于丙酮與甲基乙基酮及醚醇混合液。在pH為6.0以下不能溶解；在6.0以上可以溶解。故在胃酸中不被破壞。可作為腸溶性制劑的包衣材料。第十一頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物2.纖維素及其衍生物羧甲基纖維素鈉CMC-Na在水中可溶，但在有機溶劑中幾乎不溶。可作為助懸劑、增稠劑與穩定劑，也可作為片劑的粘合劑。其黏性受pH值影響較大。pH值為6～8時，黏性最大。可溶于水，能形成凝膠，影響藥物溶出。第十二頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物2.纖維素及其衍生物羥丙基纖維素HPC廣泛應用的是低取代的纖維素L-HPC，取代基含量在7～12%。系纖維素被羥丙基取代而成，水與有機溶劑均不溶解。具有溶膨性，隨著取代度的增加，膨脹度增加。1%溶膨性達500%；15%能達到720%.是片劑良好的崩解劑，適合黏性強物料。第十三頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物3.明膠主要由動物的皮革或骨骼經過處理獲得。按來源可分為皮膠和骨膠；按處理方式可分為酸法（A）與堿法（B）明膠。主要由氨基酸組成，其中甘氨酸＋丙氨酸＋脯氨酸＋羥基脯氨酸占總量的近70%.可作為硬膠囊、軟膠囊等的材料及包衣的隔離層等。第十四頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物4.甲殼質和脫乙酰甲殼質甲殼質殼多糖不溶于水與有機溶劑溶于有機溶劑，與鹽酸、乙酸等結合可溶于水形成凝膠。主要從蝦、蟹等外殼中提取得到。可作為控釋制劑的賦形劑、微囊和微球的囊材、植入劑的載體材料等。第十五頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物4.甲殼質和脫乙酰甲殼質在自然界中，是除了纖維素外第二大資源，有α、β、γ三種晶型，以α型最多最穩定；是自然界唯一帶陽離子的天然活性多糖，被譽為除糖類、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質之外的人體第六生命要素；在日本被確定為唯一可以宣傳療效的保健食品，可抑制癌癥、肝病、糖尿病，降低膽固醇，增強人體免疫力，防止老化等。第十六頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物5.丙烯酸樹脂是一種安全無毒的藥用高分子化合物，主要用作片劑、微丸等薄膜包衣材料。胃溶型腸溶型滲透型在胃酸中可以溶解，對藥物的溶出影響較小。可作為薄膜包衣材料，起到防潮、避光、掩色和掩味等作用；在胃酸中可以不溶解。用于受胃酸破壞或胃刺激性較大藥物的包衣；在胃酸和腸液中均不溶解。主要用于藥物釋放速度。第十七頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物6.卡波姆由丙烯酸與丙烯基蔗糖共聚而成。在水中不溶，但可溶脹。當在水溶液中加入堿時可溶解，形成凝膠。在很低的用量下(常規用量0.25～0.5%)就能產生高效的增稠作用，從而制備出很寬粘度范圍和不同流變性的乳液、凝膠、透皮及生物黏附制劑。口服無毒，對皮膚無刺激性。第十八頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物7.聚乙烯醇PVAPVA17－8817：17×100的聚合度88：醇解度（醇解后羥基占的比例）。醇解度在87～89%的在水中易溶；聚合度越高，溶液表現出的更強的黏性。可用于水溶性成膜（膜劑）材料及增溶劑、增稠劑等。第十九頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物8.聚乙烯吡咯烷酮PVP亦稱聚維酮Povidone相對分子量在1萬～70萬易溶于水，極易溶于乙醇、甘油、丙二醇等。由于親水性極強，適合作為固體分散體的載體材料，促進難溶藥物的溶解和吸收。第二十頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物聚乙二醇PEG常見規格PEG200、PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000和PEG6000等。隨著分子量的增大，由液體過度到半固體至固體，水溶性也逐漸降低。在制劑中應用非常廣泛，甚至可以部分替代水作為注射的溶媒。常作為助懸、增稠、增溶劑，也可作為栓劑、軟膏劑、固體分散體的材料。第二十一頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物10.泊絡沙姆Poloxamer聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧乙烯Poloxamer18818：18×100為聚氧丙烯段分子量8：聚氧乙烯段分子質量占總數的80%，并表示為固體，5以下為液體。具有較強的乳化能力，且毒性小，可作為靜脈注射的乳化劑。注：可與水形成水合物，但加熱可破壞（曇點）。第二十二頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物11.右旋糖酐（血漿代用液）為葡萄糖的聚合物。是腸膜狀明串珠菌等產生的胞外多糖。不同分子量的右旋糖苷在臨床上有多種用途，如作為血漿代用品、疏通微血管、防治血栓等。中級分子質量4.5萬～7.0萬；低級的2.5萬～4.5萬；最低級的1萬～2.5萬。相對分子質量越大排泄越慢。第二十三頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物12.聚維酮-碘（PVP-I）系將聚乙烯吡咯烷酮與碘以固體研磨，或者在溶液中反應而得。也稱絡合碘；能將碘在水中的溶解度由0.03%提升至20%以上，并且在溶液中緩慢釋放，減少了碘的刺激性。能破壞細菌的芽孢，廣泛用于外科手術，預防手術后感染及燙傷、潰瘍、口腔炎、陰道炎等。第二十四頁，共47頁。第一節藥用高分子化合物13.聚合型青霉素乙烯醇乙烯胺青霉素水溶性大大提高。其抗菌能力可提高30～40倍。且原料需每6h注射1次，而聚合型青霉素只需每周注射1次。長效青霉素第二十五頁，共47頁。第二節高分子平均相對分子質量鏈節聚合度高分子的相對分子質量：M=nM0

高分子的首尾結構與鏈節的差異相對于幾百個以上的聚合度而言，可忽略不計。第二十六頁，共47頁。第三節高分子溶液的熱力學高分子溶液P247高分子的溶解比低分子更困難和復雜。與其說高分子進入溶液，更準確的為溶劑分子進入高分子內部。分為：溶脹與溶解兩個階段；溶脹：溶劑分子慢慢進入卷曲成團的高分子化合物分子鏈空隙中去，導致高分子化合物舒展開來，體積成倍甚至數十倍的增長；溶解：無限的溶脹。第二十七頁，共47頁。第三節高分子溶液的熱力學高分子溶液溶解階段不少高分子化合物與水分子有很強的親和力，分子周圍形成一層水合膜，這是高分子化合物溶液具有穩定性的主要原因。這與混懸劑、乳劑等有明顯區別，屬于熱力學與動力學相對穩定體系。往往也稱該體系為凝膠劑或膠體。第二十八頁，共47頁。第四節高分子溶液的性質一、高分子溶液動力性質P254低分子溶液特點分子間距小，分子間可發生運動。高分子溶液在溶液中不規則的運動。但仍符合Fick擴散定律。大分子第二十九頁，共47頁。第四節高分子溶液的性質二、高分子電解質溶液的電學性質P2611.長鏈電荷密度高；2.在溶液中高度水化；3.兩性高分子電解質具有等電點；4.在外加電場作用下，發生電泳現象.＋＋＋＋＋＋＋第三十頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠一、凝膠的特性與分類P2791.凝膠的特性在適當條件下，高分子溶液中分子相互聯結稱為網絡結構，使溶劑充滿網絡之中，溶液失去流動性的半固體狀態。處于這種狀態的物質稱為凝膠；形成凝膠化的過程稱為膠凝.凝膠無流動性，有彈性，具有屈服值。第三十一頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠一、凝膠的特性與分類分類彈性凝膠剛性凝膠由柔性的線性大分子物質形成。

此類凝膠經脫液干燥后形成干膠，吸收液體后又能恢復原狀。此過程是可逆的，故又稱為可逆凝膠。由剛性的無機粒子形成。

在吸收或釋出液體時自身體積變化很小，顯示出剛性。第三十二頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠二、凝膠形成的方法1.改變溫度法在熱水中加熱溶解，冷卻時高分子的溶解度降低，分子間聯結而形成凝膠。適合于大多數高分子化合物。對于部分凝膠，當溫度升高時，高分子化合物溶解度升高，凝膠轉變為高分子溶液，此時的溫度為溶膠化溫度。第三十三頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠二、凝膠形成的方法2.轉化溶劑法在膠體水溶液中，加入弱劑型的有機溶劑（如乙醇），由于高分子化合物的溶解度降低，析出而凝膠。固體酒精的制備：配方：75g水120g酒精90g硬脂酸20g氫氧化鈉A.加入酒精和硬脂酸，水浴加熱溶解；B.氫氧化鈉加水溶解，也在水浴上加熱；C.當溫度到60℃左右時，A＋B混合，并不斷攪拌；D.趁熱將混合液倒入鐵盒子里，冷卻就是固體酒精。第三十四頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠二、凝膠形成的方法3.加入電解質法原理：大量電解質破壞膠凝，形成鹽析。影響鹽析的主要是負離子：有利于凝膠不有利于凝膠第三十五頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠二、凝膠形成的方法4.化學反應法一些大分子溶液（特別是蛋白質），在加熱的條件下，由球形分子變為纖維狀分子，形成凝膠。雞蛋清蛋白質用于藥液的澄清。例：百年樂口服液的澄清工藝。第三十六頁，共47頁。第七節高分子化合物凝膠凝膠的性質1.觸變性2.離漿作用3.膨脹作用凝膠搖動靜置溶膠（等溫）凝膠老化的表現，也稱為脫水收縮。凝膠在受熱過程中，吸收更多的溶液或其蒸氣，使自身質量、體積增加。第三十七頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用一、緩控釋制劑P289時間血液中藥物濃度最低有效劑量最低中毒劑量治療窗藥-時曲線下面積（AUC）達峰時間達峰濃度生物半衰期注射給藥緩釋制劑控釋制劑第三十八頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用一、緩控釋制劑緩釋給藥（Sustained-releaseDDS）指用藥后能在較長時間內持續釋放藥物以達到延長藥物作用時間的制劑;控釋給藥（Controlled-releaseDDS）指藥物能在預定的時間內以預期的速度釋放，使血藥濃度恒定地維持在有效濃度范圍的制劑;第三十九頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用一、緩控釋制劑緩控釋材料（高分子聚合物）的分類1.惰性無毒的聚合物口服不吸收，從糞便中排出，適合水溶性藥物；2.親水性的聚合物遇水膨脹并形成凝膠，藥物緩慢透過凝膠層而釋放。3.溶解性的聚合物生物可降解，藥物的溶出速度取決于材料的用量和降解速度。第四十頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用一、緩控釋制劑滲透泵片（水不溶性聚合物）（水溶性藥物和水溶性聚合物或其他輔料）（激光或高速機械鉆）甲基纖維素、乙基纖維素、聚乙烯、聚丙烯等。第四十一頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用二、生物黏附制劑由于具有生物黏附性的聚合物與藥物制成。常用材料有：聚羧乙烯（卡波姆）、羧甲基纖維素鈉、羥丙基纖維素等。特點：能在消化液中形成高黏性。第四十二頁，共47頁。第八節高分子聚合物在藥物制劑中的應用二、生物黏附制劑口服胃腸道黏膜黏附片難溶性藥物往往由于吸收不完全而大量從糞便中排出。常利用一些材料的高黏性（如卡波姆）黏附在消化道上。藥物隨材料的溶解或分解而緩慢釋放。要求材料：不易被消化道溶解吸收；能黏附于生物膜上，但不吸附藥物。第四十三頁，共47頁