药剂学药用辅料高分子材料

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5. 显色反应:
直 链 淀 粉 + I2
支 链 淀 粉
兰色 紫红色
为什么会有这样的颜色变化?
这是因为淀粉二级结构中的 孔穴(每圈为六个葡萄糖单位) 恰好可以络合碘分子,而形成一 个有色络合物的缘故。呈色的溶 液加热时,螺旋伸展,颜色褪去, 冷却后重新显色。
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(三) 应用
1.在食品加工中的作用
糊化温度:
糊化通常发生在一个狭窄的温度范围,较大的颗粒先 糊化,较小的颗粒后糊化。淀粉粒溶胀、内部结构破坏的温 度范围,称为糊化温度。
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4. 淀粉老化
经过糊化的淀粉在较低温度下放置后,会变 得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象为淀粉的老 化。
老化后的淀粉失去与水的亲和力,难以被淀 粉酶水解,因此不易被人体消化吸收,遇碘不变 蓝色。
4.酸稳定性
5.表面活性剂:具有良好的亲油性和亲水性,是非常好的天然
水包油型乳化稳定剂
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(三)应用 口服安全无毒,但由于含有异种蛋白和多糖, 不宜作注射剂用。
黏合剂,常与淀粉混合使用;乳化剂;增稠剂; 助悬剂;微囊材料等
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二、胶原
(一)来源 主要以动物组织如猪皮、牛皮、猪和牛的跟腱、鱼皮、
禽爪为原料提取出的物质。 (二)性质 1.胶原吸水膨胀,但不溶于水;与水共热,断裂部分
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第二节 纤维素
存在:纤维素存在于一切植物中。 是构成植物细胞壁的基础物质。
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结构:
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一、微晶纤维素(Microcrystalline Cellulose)
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应用 常见的牌号有Avicel(美国)、KC-W和RC-N(日
本)、Solka-Flok(意大利)等。 同一牌号又分为不同的型号,如Avicel有PH
此外,它可作为 “脉冲给药片” 的重要赋形材料,或 作为两种不同药物之间的天然“阻隔层”材料。
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四.羧甲基淀粉钠
应用
是广泛应用的崩解剂,系淀粉的羧甲基醚,水性羧甲 基的存在,使淀粉分子内及分子间氢键减弱.结晶性减小, 轻微的交联结构降低了它的水溶性,从而在水中易分散并具 溶胀性.吸水后体积可增加300倍。目前国内外均有商品出 售。
65~67.5
65
64~72
64
69~75
69
8
糊化的本质:
淀粉在水中加热后,破坏了结晶胶束区的弱的氢键,水 分子开始侵入淀粉粒内部,淀粉粒开始水合和溶胀,结晶胶 束结构逐渐消失,淀粉粒破裂,直链淀粉由螺旋线形分子伸 展成直线形,从支链淀粉的网络中逸出,分散于水中; 支 链淀粉呈松散的网状结构, 此时淀粉分子被水分子包围, 呈 粘稠胶体溶液。
肽键生成胶原 2.胶原的许多物化性能,主要与分子链中疏水性的氨
基酸之间和肽键之间由于氢键引起的聚集行为有关, 具有生物相容性和生物活性。
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(三)应用 1.可在体内降解的材料
如吲哚美辛胶原蛋白烧伤膜 2.一种安全、有效的软组织缺损的整形材料 3.以胶原制成高强度纤维,可作为手术缝线; 4.以胶原制备成贴剂、凝胶剂、喷雾剂等,可
(二)性质 ❖ 甲壳素分子间作用力极强,不溶于水和一般有机溶剂。
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(三)、应用
口服无毒,无皮肤刺激和眼刺激,对人体有良好的相 容性。
甲壳素
医用敷料:甲壳素具有良好的组织相容性,可灭菌、促 进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩
药物缓释剂: 多孔海绵状性质 止血棉、止血剂:在血管内注射高粘度甲壳素,可形成
用于创伤治疗和伤口止血。
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三、明胶
(一)来源
是白色或淡黄色的半透明颗位或条块,系动物骨皮等结缔组
织胶原纤维蛋白的水解产物。
(二)性质
1.溶胀和溶解
在冷水中吸水膨胀并软化,在热水中溶解(加热至40℃)
在等电点时,明胶的粘度、溶解度、透明度、溶胀度最小。
2.黏度
在室温下形成网状结构,因而黏度增加。
3.凝胶化
血栓口愈合剂,使血管闭塞,从而在手术中达到止血目 的,较注射明胶海绵等常规止血方法,操作容易,感染 少。
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天然多糖类材料 ——壳聚糖
是甲壳素去除部分乙酸基后的产物(甲壳素的 衍生物),甲壳素继续用浓碱乙酸基化则得到 壳聚糖,具有一定的粘度,无毒、无害、无副 作用。
不溶于水和碱液,但可溶于多种酸溶液中。 壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似,只是2
H O H 2C
OH
HO O
O
O
OHOH HO OO
C H 2O H
H O H 2C
OH
C
C C
OCO
CC
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三、预胶化淀粉
(一) 制法:将玉米淀粉加水后利用加热法 (或机 械法 ) 使淀粉的分子长链全部 ( 或部分 )断裂成为 短链,最终成为一种胶态物质。然后将预胶化淀 粉烘干、磨细、过筛使之成为微粉。
淀粉由直链与支链构成的聚集体,直链淀粉 分散于支链网孔中,支链遇水膨胀以及直链脱离 促进淀粉崩解发生。
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二、糊精
(一) 来源与制法
水解 淀粉
酸性、干燥
蓝糊精 糊精 红糊精
无色糊精
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(二)性质 熔点178(伴随分解),呈乙醇、乙醚,
缓缓溶于水,其水溶物约为80%;易溶于热 水,水溶液煮沸变稀,放冷粘度增加。
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第一种塑料的诞生
❖ 英国冶金学家、化学家帕克斯发现硝酸纤维素能溶 解在乙醚和酒精中,这种溶液在空气中蒸发了溶剂 可得到一种角质状的物质。美国印刷工人海厄特发 现在这种物质中加入樟脑会提高韧性,而且具有加 热时软化,冷却时变硬的可塑性,很易加工。这种 用樟脑增塑的硝酸纤维素就是历史上第一种塑料, 称为赛璐珞(Celluloid)。它广泛被用于制作乒乓球、 照相胶卷、梳子、眼睛架、衬衫衣领和指甲油等。
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淀粉老化的本质: 糊化的淀粉分子在温度降低时,又自动排
列成序,分子间经由羟基生产氢键而相互结合, 形成高度致密的结晶化的不溶性淀粉分子微晶束。 如果淀粉糊的冷却速度很快,特别是较高浓度的 淀粉糊,直链淀粉分子来不及重新排列界成束状 结构,便形成凝胶体。
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淀粉由增溶或分散态向不溶的微晶态的不可逆转变,即 大多是直链淀粉分子的重新定位。
质量优良的明胶的凝胶形成温度应在29—35℃范围内。
4.稳定性
室温、干燥状态下可放置数年。
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(三)、应用
由于明胶的凝胶具有热可逆性,主要的用途是作为硬 胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。
由于明胶的薄膜均匀,有坚硬的拉力并富有弹性,故 可用作片剂包衣的隔离层材料。
还常用作栓剂的基质、片剂的粘合剂和吸收性明胶 海 绵的原料
6
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
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3.淀粉的糊化
淀粉在水中经加热后出现膨润现象,继续加热,成为 溶液状态,这种现象称为糊化,处于这种状态的淀粉称 为-淀粉。
表2-5 几种谷物淀粉粒的糊化温度
Leabharlann Baidu
淀粉种类 大米 小麦 玉米 高粱
糊化温度范围(℃) 糊化开始温度(℃)
58~61
58
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人造丝的诞生
❖ 1884年夏尔多内产生了将硝酸纤维素溶液纺成一种 新纤维的想法,他制造了第一种具有光泽的人造丝。 当1889年这种新的纤维在巴黎首次向公众展示时曾 引起了轰动。这种人造丝有丝的光泽和手感,也能 洗涤。可惜这种人造丝极易着火燃烧。后来硝酸纤 维素人造丝被更为防火的两个品种所取代,一种是 醋酸纤维素,另一种是再生纤维素。今天这两种人 造丝的产量已是生丝的65倍。
大米淀粉颗粒结构
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来源 淀粉含量 品种 淀粉含量
糙米 73%
豌豆 58 %
高梁 70 %
蚕豆 49 %
燕麦面 67 %
荞麦面 40 %
小麦 66 %
甘薯 19 %
大麦 60 %
马铃薯 16 %
谷子 60 %
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(二)、淀粉的性质
1.淀粉粒的比重约为1.5,不溶于冷水,但吸湿性 很强——淀粉制造工业的理论基础 所谓水磨法,就是利用这一性质。先将原料打碎 成糊 (若原料为玉米一类籽粒粮则必须先行浸泡, 然后湿磨破坏组织,使其成糊),除去蛋白质及 其它杂质,再使淀粉在水中沉淀析出 2.直链淀粉溶于热水(60-80度),支链淀粉不 可溶。(可用于分离二者)
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(二)应用:
预胶化淀粉:它是淀粉经水解的产物,保持了淀粉的形状, 改善了其可压性、流动性,不改变其崩解性,制成的片剂硬度、 崩解性都较好,释药速度快,有利于提高生物利用度。
它既可直接加入作为粘合剂,也可作为湿法造粒的粘合 剂;流动性好,更适合药物的造粒工艺。可缩短药片在胃液 中的崩解时间,从而更利于药效的发挥,提高药片的生物利 用度。
型、TQ型和RC型之分。 PH型Avicel又根据其粒 度大小分为PH-101、PH-102和PH-103等。
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赋形剂:能牢固地吸附药物及其他物料,并起球 化作用,不无需造粒,可直接压片。
崩解剂:既不易吸潮又能在水中或胃中迅速崩解。
稳定剂:在水中能形成稳定分散体。
药物制剂的缓释材料:药物可进入微晶纤维素的 多孔结构,与微晶纤维素分子羟基形成分子间氢 或被微晶纤维素分子氢键所包含,干燥成型后药 物分子被固定。
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第三节 其他天然高分子材料
一、阿拉伯胶
(一)来源
豆科植物金合欢树的树干创伤分泌渗出物,主要由多糖组成
(二)性质
1.形状:泪珠状圆球颗粒,呈透明的琥珀色
2.溶解度:由于具有高度分枝状结构,具有高度的水溶性,易 溶于冷热水,属于水溶性胶
3.黏度:由于有较多的支链而形成粗短的螺旋结构,具有一定 的粘稠性
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第一种合成高分子的诞生
❖ 1864年的一天,瑞士巴塞尔大学的化学教授舍恩拜因在自家 的厨房里做实验,一不小心把正在蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶打 破在地板上。因为找不到抹布,他顺手用他妻子的布围裙把 地擦干,然后把洗过的布围裙挂在火炉旁烘干。就在围裙快 要烘干时,突然出现一道闪光,整个围裙消失了。为了揭开 布围裙自燃的秘密,舍恩拜因找来了一些棉花把它们浸泡在 硝酸和硫酸的混合液中,然后用水洗净,很小心地烘干,最 后得到一种淡黄色的棉花。现在人们知道,这就是硝酸纤维 素,它很易燃烧,甚至爆炸。被称为火棉,可用于制造炸药。 这是人类制备的第一种高分子合成物。虽然远在这之前,中 国人就知道利用纤维素造纸,但是改变纤维素的成分,使它 称为一种新的高分子的化合物,这还是第一次。
(三)应用 稀释剂、粘合剂,增粘剂。但制成的片剂
释放性能差,对主药含量的测定有干扰。
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(四)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。
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HOH2C O O
O
O
OH OH
CH 2OH HO O
HO
HOH2C OH
O
OH O
HO HO CH2OH
O
O OH
由于明胶与生物有良好的相容性,所以是理想的透皮 制剂的基材
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四、甲壳素和壳聚糖 (一)来源
❖ 甲壳素又名几丁质、甲壳质,化学名称是(1,4)-2-乙酰氨 基-2-脱氧-β-D-葡萄聚糖。甲壳素广泛存在于虾、蟹等 节足类动物的外壳、昆虫的甲壳、软体动物的壳和骨骼 及菌、藻类等,是自然界含量仅次于纤维素的第二大天 然高分子,甲壳素又是唯一大量存在的天然碱性多糖。
❖ 1)用于糖果制作过程中的填充剂,也可以作 为淀粉糖浆的原料。为了防粘、便于操作,可 使用少量淀粉代替有害的滑石粉。
❖ 2)作为雪糕、冰棍及罐头增稠剂,增加制品 结着性和持水性。
❖ 3)用于稀释饼干的面筋浓度和调节面筋膨润 度,解决饼干坯收缩变形的问题。
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2.在药物制剂中的应用 稀释剂,崩解剂,填充剂,粘合剂等。
海绵,用于拔牙患 、囊肿切除、齿科切除部分的保 护材料
眼科敷料,可生成较多的成胶原和成纤维细胞
隐形眼镜
用于药物释放系统和组织引导再生材料
固相酶载体
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五、 海藻酸钠
(一) 来源 海带、海藻和巨藻 (二)性质 1.无臭、无味、白色至淡黄色粉末;不溶于有机溶剂
和酸类; 能缓缓溶于水形成黏稠液体,具有高黏性 2.具有吸湿性 3.与蛋白质、明胶、淀粉相容性好 4.胶凝作用与其分子中古洛糖醛酸的含量和聚合度有
第九章 药用辅料及其应用
第三节 药用高分子材料-2
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天然药用高分子材料的分类
多糖类:如淀粉、纤维素、阿拉伯胶、 海藻酸、甲纱、果胶等。
蛋白质类:聚L-氨基酸、明胶、白蛋白等。 其他类
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第一节 淀粉及其衍生物
一、淀粉
(一)来源:植物的种子或块中
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如:大米约80%; 小麦约70%;马铃薯约有20%
薏米淀粉颗粒结构
位碳上得的羟基被氨基所代替。正是由于这个 氨基使其具有许多纤维素所没有的特性,也增 加了许多化学改性的途径。
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壳聚糖
适用广,生物相容性良好的新型生物材料正在受到人 们的普遍重视:
可吸收性缝合线,用于消化道和整形外科
人工皮,用于整形外科、皮肤外科,用于Ⅱ、Ⅲ度 烧伤,采皮伤和植皮伤等
细胞培养,制备不同形状的微胶囊,培养高浓度细 胞,如包封的是活细胞,则构成人工生物器官
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