高分子材料在藥學(xué)中的應(yīng)用

高分子材料在藥學(xué)中的應(yīng)用第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)介1.高分子化合物，簡(jiǎn)稱高分子，是分子量很高的一類化合物。常用高分子的分子量高達(dá)104～106第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二2.藥用高分子材料：是具有生物相容性且經(jīng)過安全性評(píng)價(jià)的應(yīng)用于藥物制劑的一類高分子輔料。主要指在藥物制劑中應(yīng)用的高分子材料或者是藥品包裝用高分子材料。第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二藥用高分子由來與發(fā)展

我國是醫(yī)藥文明古國，中草藥用于治療生物體疾病的歷史十分悠久，天然藥用高分子的使用要比西方國家早得多。第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二

東漢張仲景（公元142～219）在《傷寒論》和《金匱要略》中記載的栓劑、洗劑、軟膏劑、糖漿劑及臟器制劑等十余種制劑中，首次記載了采用動(dòng)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。第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二

早在公元前1500年開始，人們就開始有意識(shí)地利用植物和動(dòng)物治病。高分子化合物在醫(yī)藥中的應(yīng)用雖然也有相當(dāng)長的歷史，但早期使用的都是天然高分子化合物,如樹膠、動(dòng)物膠、淀粉、葡萄糖、甚至動(dòng)物的尸體等。

第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二3.藥物制劑中應(yīng)用高分子材料的作用主要用于提高藥劑的穩(wěn)定性、增強(qiáng)藥劑在貯藏或應(yīng)用時(shí)的安全和有效；提高藥物的生物利用度和藥效，改善藥物的成型加工性能，改變給藥途經(jīng)以開發(fā)新藥、實(shí)現(xiàn)智能給藥。第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二4.作為藥用分子必須具備的條件1）.本身及分解產(chǎn)物應(yīng)無毒，不會(huì)引起炎癥和組織變異反應(yīng)，無致癌性。2）.進(jìn)入血液系統(tǒng)的藥物不會(huì)引起血栓。3）.具有水溶性，能在體內(nèi)水解為具有藥理活性的基團(tuán)。4）.能有效到達(dá)病灶處，并積累一定濃度。5）.口服藥劑的高分子殘基能通過排泄系統(tǒng)排出體外。6）.對(duì)于導(dǎo)入方式進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的藥物，聚合物主鏈必須易降解，使其有可能排出體外或者被人體吸收。第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二5、藥用高分子材料的分類（1）按用途分類

制劑中應(yīng)用的高分子材料包裝用的高分子材料高分子藥物第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二（2）按來源分類

天然高分子：蛋白質(zhì)類，多糖類，天然樹膠半合成高分子：纖維素衍生物合成高分子第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二天然藥用高分子多糖糖基苷鏈連接蛋白質(zhì)淀粉纖維素阿拉伯膠果膠海藻酸甲殼素L-氨基酸化合物明膠白蛋白動(dòng)物原料制取化學(xué)組成結(jié)構(gòu)單元其他第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二甲殼素簡(jiǎn)介

甲殼素是一種天然高分子聚合物，屬于氨基多糖，分子量一般在106左右

在自然界中廣泛存在于低等生物菌類，藻類的細(xì)胞，節(jié)支動(dòng)物蝦、蟹、昆蟲的外殼，軟體動(dòng)物（如魷魚、烏賊）的內(nèi)殼和軟骨，高等植物的細(xì)胞壁等121世紀(jì)多糖的研究最有希望的是甲殼素

甲殼素每年生命合成資源可達(dá)２０００億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源，是人類取之不竭的生物資源第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二生物合成量?jī)H次于纖維素的第二大天然高分子第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二小甲殼大功效殼聚糖的基本特性：生物活性：抑菌、免疫等生物相容性生物可降解性無毒歸因于螯合作用帶來的功能-絮凝劑保濕劑堿性（正電荷）帶來的生物醫(yī)學(xué)功能—生命第六要素（蛋白質(zhì)、脂肪、糖、礦物質(zhì)、維生素五大生命要素之后）第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二藥用甲殼素應(yīng)用：①片劑的稀釋劑，以改善藥物的生物利用度及壓片的流動(dòng)性、崩解性和可壓性。②植入劑的載體，在體內(nèi)具有可降解性。③控釋制劑的賦形劑和控釋膜材料。④微囊和微球的囊材。⑤抗癌藥物的復(fù)合物。⑥外科手術(shù)縫合線。第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二

2003年，美軍攻打伊拉克的時(shí)候，士兵的急救包里都有一塊特殊的急救布，這塊布在傷口輕輕一敷，血立即止住了。這個(gè)神奇的急救包被稱為“神奇的小布袋”。

《讀者文摘》臺(tái)灣版2008年2月報(bào)道有一種新型止血繃帶面世，名為抑血繃帶，以蝦蟹殼的有機(jī)物質(zhì)殼寡糖制成，能促使血球凝結(jié)。一片10厘米見方的繃帶可在30秒內(nèi)把涌血的傷口止住。據(jù)美軍記錄，在戰(zhàn)場(chǎng)大量出血的病例中，已有九成以上使用了抑血繃帶而止血或減少流血。小甲殼大功效殼聚糖轟動(dòng)世界的新聞報(bào)道《北京青年報(bào)》2001年1月18日?qǐng)?bào)道，1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸后，當(dāng)時(shí)的日本醫(yī)生和俄羅斯的醫(yī)生曾經(jīng)用殼聚糖治療387名核污染患者第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二殼聚糖廣泛的抑菌性，抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿菌、白色念珠菌等，消炎止血、促進(jìn)傷口愈合第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二

主要的高分子藥物具有藥理活性的高分子藥物。它們本身具有藥理作用，斷鏈后就失去藥性，是真正意義上的高分子藥物。低分子藥物的高分子化。采用吸附、共聚、嵌段和接枝等方法將低分子藥物與高分子結(jié)合，從而克服低分子藥物在體內(nèi)新陳代謝速度快，半衰期短，體內(nèi)濃度下降快等缺點(diǎn)，有效的提高了療效。注：半衰期指血漿藥物濃度降低一半所需要的時(shí)間。第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二聚合物型藥物聚合物型藥物是指某些在體內(nèi)可以發(fā)揮藥效的聚合物，主要包括葡聚糖、纖維素衍生物和離子交換樹脂類。（1）葡聚糖類聚合物藥物以右旋糖酐為例用于抗動(dòng)脈硬化和抗凝血?jiǎng)?，還可以作為抗癌藥物的增效劑。第十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二（2）離子交換樹脂型藥物以降膽敏為例主要用于降低膽固醇，臨床作為降血脂藥。另外還有降膽寧、降葡胺的作用，離子型聚合物還具有殺菌，抗病毒和抑制癌細(xì)胞生長的作用第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二小分子藥物的高分子化定義：用化學(xué)方法直接將小分子藥物通過高分子化過程制成高分子藥物。作用：延長藥物的作用時(shí)間和較小排毒副作用。小分子藥物經(jīng)過高分子化后，有時(shí)藥效會(huì)發(fā)生變化，甚至可以大大提高藥物活性。第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二聚合物型長效藥物制劑定義：通過適宜的方法延緩藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排出等過程，從而達(dá)到延長藥物作用時(shí)間的目的的制劑。（1）減小藥物有效成分的溶出速度：將藥物制成溶解度小的鹽或者脂類；與高分子化合物生成難溶性復(fù)合物；將藥物包藏在高分子膠體中。（2）減小藥物的釋放速度：使用半透性或難溶性高分子材料將小分子藥物包裹；將藥物與可溶脹聚合物混合。第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二藥用高分子包裝材料─藥品包裝的重要性

保證質(zhì)量、保證穩(wěn)定性、方便貯運(yùn)、促進(jìn)銷售─藥品包裝材料的種類及特點(diǎn)

玻璃類；金屬類；高分子材料類第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二第二十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二一、幾類藥用高分子包裝材料聚氯乙烯聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯

第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二聚氯乙烯的主要特性如下

①性能可調(diào)②化學(xué)穩(wěn)定性好③阻氣、阻油性好，阻濕性稍差④光學(xué)性能較好，可制成透光性、光澤度皆好的制品。⑤耐熱性較差。⑥本身無毒，但應(yīng)控制殘留氯乙烯單體在5ppm以下，用作包裝材料時(shí)其殘留氯乙烯必須控制在1ppm以下。第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二聚氯乙烯的應(yīng)用

硬質(zhì)聚氯乙烯：藥片、膠囊的水泡眼吸塑薄膜、藥瓶、藥盒軟質(zhì)聚氯乙烯：輸液袋的主要材料應(yīng)用一般PVC環(huán)氧乙烷滅菌滅菌要求:軟質(zhì)PVC熱壓滅菌(115℃)

硬質(zhì)PVC2.5Mardγ射線照射滅菌第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二（二）聚乙烯（polyethylene,PE)2nCH

CHClCH2

CH2產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的塑料純PE樹脂無臭、無毒,外觀呈乳白色的蠟狀固體，不溶于水，常溫下也不溶于其他溶劑加成反應(yīng)第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二①分子結(jié)構(gòu)為線型或支鏈型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單規(guī)整、對(duì)稱性好、易于結(jié)晶，材料柔軟性好，不易脆化。②分子中無活性反應(yīng)基團(tuán)又無雜原子，因此化學(xué)穩(wěn)定性極好，在常溫下幾乎不與任何物質(zhì)反應(yīng)。常溫下不溶于任何一種已知的溶劑。③聚乙烯有優(yōu)良的耐低溫性能，且在低溫下性能變化極小。④阻濕性好，但具有一定的透氣性。⑤熱封性好。⑥由于聚乙烯分子無極性，極性油墨等對(duì)其附著力較差，導(dǎo)致適印性不好，故在印刷前應(yīng)進(jìn)行表面處理。優(yōu)——防潮性能好；缺——能透過氧氣性能：第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二（二）聚乙烯（polyethylene,PE)表聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度和密度聚乙烯品種每1000個(gè)碳原子主鏈中結(jié)晶度（%）密度（g/ml） 支鏈的數(shù)目高壓PE（低密度）20～3564～650.91～0.92中壓PE（高密度）2～3930.95～0.96低壓PE（高密度）3～584～870.94～0.95

第三十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二（二）聚乙烯（polyethylene,PE)密度增加，材料變硬，扭變性和熔融溫度升高，滲透性下降，耐熱、寒性好，抵抗應(yīng)力破裂的性能減弱。對(duì)氣體阻隔性較弱較強(qiáng)抗拉強(qiáng)度較低較高柔軟性較好較差伸長率、沖擊強(qiáng)度較高較低應(yīng)用薄膜包裝容器材料比較滅菌要求:γ射線照射滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌LDPEHDPE

第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑要求：揮發(fā)性、遷移性和溶浸性很低，無毒、與藥物無相互作用等。作用：提高塑料制品的柔軟性、彈性、抗沖擊性和耐寒性，適用于制備輸液袋、輸血袋、食品袋。常用增塑劑：鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、脂肪族二元酸酯、枸櫞酸酯和聚氧乙烯類等。第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑

作用：抑制聚合物在加工和使用中因熱、光的作用而引起的降解或變色。常用穩(wěn)定劑：PVC、硬脂酸皂類、月桂酸皂類、蓖麻油酸皂、螯合劑、硫醇等。第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑終止分解作用：能代替易受氧化分解的聚合物與氧反應(yīng)，防止或推遲氧對(duì)聚合物的影響，抑制聚合物氧化。常用抗氧劑：酚類和芳基促胺等抗氧劑氧化降解。

正磷酸酯、含硫化合物等非游離基型穩(wěn)定化合物第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑作用：消除靜電，防止包衣過程中小丸相互吸引成團(tuán)和防止薄膜制品吸附灰塵、水分。常用抗靜電劑：

季銨類、吡啶鹽、咪唑衍生物等陽離子表面活性劑第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二二、高分子包裝材料中常用添加劑

增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑抗靜電劑作用：改進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性能，減小熔體與加工機(jī)械表面之間的摩擦力，提高光潔度。常用潤滑劑：硬脂酰胺、油酸酰胺、硬脂酸、石蠟、液體石蠟、低分子量聚丙烯等。第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二三、常見藥用高分子包裝

單層藥袋復(fù)合藥袋特殊包裝泡罩包裝中空容器第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二三、常見藥用高分子包裝

單層藥袋復(fù)合藥袋特殊包裝泡罩包裝中空容器顆粒劑最常用的包裝形式。一般選用高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二三、常見藥用高分子包裝

單層藥袋復(fù)合藥袋特殊包裝泡罩包裝中空容器圖片

外層為紙、鋁箔、尼龍、聚酯、拉伸聚丙烯等高熔點(diǎn)熱塑性材料或非塑性材料。

內(nèi)層為未拉伸聚丙烯、聚乙烯等低熔點(diǎn)熱塑性材料。第四十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期二三、常見藥用高分子包裝

單層藥袋復(fù)合藥袋特殊包裝泡罩包裝中空容器

用于片劑、