第五章--药用合成高分子材料.ppt

第五章药用合成高分子材料随着控释、缓释和靶向给药系统等新型药物制剂的研究和生产的不断发展，药用合成高分子材料也取得了相应的进步。但药用合成高分子材料和天然药用高分子材料相比较有很大的不同，必须严格控制材料中混杂的未反应单体、残余引发剂和副产物等，以避免可能由此产生的药物不良反应。一、聚丙烯酸和聚丙烯酸钠（一）化学结构和制备聚丙烯酸（PAA）是由丙烯酸单体加成聚合生成的高分子。用NaOH中和后，即得到聚丙烯酸钠（PAA-Na），二者都是水溶液的聚电解质。丙烯酸单体能在光、热或过氧化物等条件下迅速聚合生成聚丙烯酸并放出大量的热。反应温度一般控制在50℃-100℃左右较有利于产物的生成。反应一般是在水溶液中进行的。引发剂通常选用过硫酸钾、过硫酸铵等。在水中聚合得到的聚丙烯酸水溶液经蒸干后，即得固态块状聚丙烯酸。PAA-Na常用NaOH中和聚丙烯酸水溶液制取，也可以用丙烯酸钠直接在水中聚合制得。(二）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。本品玻璃化温度为102℃，随着分子中羧基被中和，玻璃化温度逐渐升高，聚丙烯酸钠的玻璃化温度可达251℃。1.溶解性聚丙烯酸易溶于水、乙醇、甲醇和乙二醇等极性溶剂，在饱和烷烃及芳香烃等非极性溶剂中不溶。聚丙烯酸钠仅溶于水，不溶于有机溶剂。2.粘度和流变性能影响聚合物溶解度因素同时也能影响聚合物溶液的粘度。溶解度越高，粘度也越大。在低PH值和盐溶液中，聚合物的粘性均减少，升高溶液温度亦有类似影响。3.化学反应性聚丙烯酸可以被NaOH中和，也可以被其他弱碱中和（如氨水、三乙醇胺、三乙胺）。在较高温度下，聚丙烯酸可以与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发生酯键结合并形成交联水不溶性聚合物。在150℃以上的高温能发生分子内脱水，形成交联异丁酐类聚合物。（三）应用?聚丙烯酸和聚丙烯酸钠主要在软膏、乳膏、搽剂等外用药剂及化妆品中用作基质、增稠剂、分散剂、增粘剂。?在许多食品中用作保鲜剂、粘合剂等。?因为PAA和PAA-Na对人体无毒，亦可作为皮肤贴敷剂的辅料。二、交联聚丙烯酸钠（一）化学结构和制备交联聚丙烯酸钠是以丙烯酸钠为单体，在水溶性氧化-还原体系和交联剂存在经沉淀聚合形成的水不溶性聚合物。常用的聚合引发剂为过硫酸盐，交联剂为二乙烯基类化合物。聚合产物是呈胶冻状或透明的弹性体。用甲醇萃取出未反应单体和低聚物，干燥后粉碎得到白色或微黄色的颗粒状粉末。（二）性质交联聚丙烯酸钠是一种高吸水树脂材料。在水中不溶，但能迅速吸收自重数百倍的水分而溶胀。交联聚丙烯酸钠的吸水机理与其聚电解质有关，而非一般的毛细管现象。树脂网络结构的孔径、交联度和交联链的链长树脂的粒度等均影响其吸水能力。（三）应用?本品主要用作外用软膏或乳膏的水性基质。?本品大量用作医用尿布、吸血巾、妇女卫生巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂和添加剂。三、卡波沫Carbomer（一）化学结构和制备卡波沫Carbomer是中国药典二部新增的品种，也是德、日、美、英等国家药典收载的高分子辅料之一。有很多类型和品种，如Carbomer940，Carbomer900，Carbomer910等。美国Goodrich化学公司最早生产卡波沫，其商品名为卡波普，国内已有药用级和化妆品级的类似品种。（二）性质1.性状卡波沫是一种白色、疏松、酸性，引湿性强，微有特异臭的粉末，通常含水量高可达2%。2.溶解、溶胀及其凝胶特性本品与聚丙烯酸有非常相似的物理和化学性质，卡波沫在水中迅速溶胀，但不溶解，卡波沫有一定的酸性易与无机碱或有机碱反应。3.乳化及其稳定作用卡波沫在乳剂系统中具有乳化和稳定双重作用。4.稳定性固态卡波沫较稳定，104℃加热2小时不影响其性能，但260℃加热30分钟完全分解。但在实际生产中，通常使用中和后的聚合物凝胶。它在正常情况下性质是很稳定的，不水解或氧化，反复冻熔也不会被破坏。（三）应用1.粘合剂与包衣材料用作颗粒剂和片剂的粘合剂，常用量为0.2%-10.0%用作包衣材料具有衣层坚固、细腻和润滑感好的特点。2.局部外用制剂基质用作软膏、洗剂、乳膏剂、栓剂或亲水性凝胶的基质。3.乳化剂、增稠剂和助悬剂卡波沫具有交联的网状结构，特别适合用做助悬剂，0.4%的卡波沫的助悬效果和2.3%CMC或黄原胶相当，同时卡波沫还是一种新型的高分子乳化剂，有时也用作液体制剂的增粘剂。4.缓释、控释制剂的材料卡波沫的缓释、控释作用在于其溶胶与形成凝胶的性质。四、丙烯酸树酯1.化学结构通常，把甲基丙烯酸共聚物和甲