药用高分子材料-高分子材料在药物制剂中的应用
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4 作用 保护膜：起分隔作用的界面膜
(三) 药用功能膜
1 药物控释膜定义： 包裹在药物颗粒、微丸或片芯表面的高分子膜，由高分子乳 胶粒子或高分子溶液形成连续的包衣膜，要求包衣工作温Baidu Nhomakorabea 在Tg以上，冷却凝固的薄膜.
2 药物控释膜通透性及影响因素： 控释膜通透性：在释膜对药物的通用能力，用透过系数表示 控释膜通透性影响因素：膜材料、增速剂、制孔剂、包衣溶 剂等
1 高分子成膜机理： 高分子链链节抛锚在表面，其余链节伸展在形成界面的体相中， 在溶解高分子的一相界面成膜。 2 高分子成膜过程： （1）确定展开体系 （2）选择展开溶剂. 3 油水界面展开成膜展开剂的选择规律： 若高分子溶于水相，展开剂溶于油相；
若高分子溶于油相，展开剂溶于水相； 展开剂密度：介于油水之间，浮在界面.
LCST
(1)共价交联的温敏水凝胶 主要有N-取代丙烯酰胺类聚合 物，这类聚合物的LCST在25～32℃，与人体体温较接 近，如聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)、聚(N,N－二 乙基丙烯酰胺) (PDEAAm)及聚N－异丙基丙烯酰胺与 聚乙二醇的接枝共聚物、N－异丙基丙烯酰胺与丙烯酸 丁酯的共聚物等。这类水凝胶被用来制备眼用水凝胶 制剂及蛋白质、多肽类药物的控制释放制剂。
D 溶剂 良溶剂：极限吸附量小，不良溶剂：极限吸附量大.聚苯乙烯、
聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯 溶剂竞争:溶剂与表面形成氢键或较强吸引－高分子表观吸附
为零或负吸附 E 温度：温度升高，极限吸附量或高或低
高分子吸附形态
单点附着
线圈附着
分子平躺在表面
无规线团的吸附 非均匀的链段分布 多层吸附
(二) 高分子表面膜－界面膜
4 高分子表面膜特点
（1）膜性质：分子量对膜性质影响小，∏相同，则a相同，取向相 同,表面电势相同
膜性质： ∏-a，表面电势－a的关系与分子量无关 链节所占面积－a, 表面压－∏ （2）力学性质：力学性质与分子量有关，凝胶面积随分子量增加
而增加，凝胶压力随分子量增加减小. （3）膜凝聚性：增加高分子链间的吸引力，膜更凝集.例：聚甲基
药用高分子材料
第三章 高分子材料在药 物制剂中的应用原理
内容概要
高分子材料的界面性能 高分子与药物构成的复合结构类型 高分子辅料在药物制剂中的应用 药物经聚合物的扩散
3.1 高分子材料的界面性能
表面现象几个概念 界面：是指物质的相与相之间的交界面。相是指体系中物理
和化学性质均匀的部分，有固、液、气三相有：液/液 （如乳剂）、液/气（如气雾剂）、固/气（如散剂）、固 /液（如混悬剂）、固/固等。 界面现象：是指物质在界面上发生的物理化学现象。 表面：两相中有一相是气体的界面。气/固；气/液。 表面现象：液/气、固/气界面上发生的物理化学现象。
❖水凝胶是亲水性聚合物通过化学键、氢键、范 德华力或物理缠结形成的交联网络，不溶于水 但在水中能够吸收大量的水而溶胀，同时保持 固态形状。
环境敏感性水凝胶
➢环境敏感性水凝胶分类
温度 pH值 光 压力 生物分子 电场
➢环境敏感性水凝胶的相转变的作用力
疏水 亲水 范德华力 静电相互作用
1．温敏性水凝胶
温度敏感性水凝胶是其体积能随温度变化的高分子凝胶。 ❖ 热胀温度敏感型：较高临界溶解温度—UCST(Upper Crit
ical Solution Temperature)。 Ucst以上，大分子链亲水性 增加，因水合伸展，是水凝胶在Ucst以上突然体积膨胀； ❖ 热缩温度敏感型：较低临界溶解温度—LCST(Lower Crit ical Solution Temperamre)。 lcst以上，大分子链疏水性 增加，发生卷曲，是水凝胶在Ucst以上突然体积急剧下降 在药物，尤其是蛋白质类药物控制释放中具有很大的应 用价值。
学构象力黏附 （3）润湿理论－材料溶液扩散润湿黏膜黏附 （4）扩散理论－相互扩散导致分子间相互缠绕 广泛接受
2 吸附量影响因素及规律 （1）浓度－增加趋于极限值，极限吸附量高分子>小分子 （2）高聚物分子量
低分子量：极限吸附量随分子量增加而增加。 高分子量：影响不明显. （3）吸附介质（化学性质、比表面、孔性质） A 化学性质－ 决定高分子和溶剂的竞争 B 比表面 － 决定吸附量 C 孔性质 － 分级高分子 非孔性：优先吸附分子量大的分子，分子量分布窄 孔性： 分子量增大，吸附量下降，原因;M大不能渗透细孔
丙烯酸乙酯比聚丙烯酸乙酯的膜有更大凝聚性
（4）耐压性：增加侧链长度会降低膜的可压缩性.油水界面， 侧链增长，油溶解非极性侧链,易脱离界面进入油相，膜 的崩溃压力降低即可压缩性降低.
（5）展开性能：共聚能改善高分子展开性能.例：聚苯乙烯 不能在水面展开，但苯乙烯和丙烯酸或醋酸乙烯酯的共 聚物可以展开
3 膜材料 EC(乙基纤维素）透过性是CA（醋酸纤维素） 的1/10.
增塑剂 降低Tg ,软化胶乳粒子呈紧密填充状态 EC 8%-30% 透过性变小，再增加变小不明显. CA 三乙酸甘油酯－聚乙烯醇增加，透过性变小，超过 一定量，反而变大 制孔剂 尿素、甘露醇、甘油、羟丙甲纤维素(HPMC) 增加透过性. 包衣溶剂 组成影响膜结构 乙醇－水－EC包衣制膜，乙 醇与水政法速度不同，聚合物溶液发生相分离形成孔洞， 乙醇增加，孔隙率减小.
(四) 凝胶与功能水凝胶
凝胶(Gel)
三维网状结构的高分子，有空间网状结构， 并在网状结构的孔隙中又填充液体介质的一类分散体系。
分类
交联键性质的不同
化学凝胶 物理凝胶
凝胶中含液体的多少
冻胶 干凝胶
凝胶的性质
触变性
溶胀度 一定温度下， 单位质量或体积的凝 胶所能吸收液体的极限量
溶胀性
脱水收缩性
透过性
3.液-液界面
4.液-固界面
5.固-固界面
(一) 表面与高分子吸附
1 吸附方式 1.1 颗粒填料－高聚物填充体系
1.2 蛋白质、多糖、类质－细胞壁、人造器官 高分子材料在固－液界面的吸附能力
1.3 生物黏附给药系统：材料和黏膜表面作用机理 （1）电荷理论－电荷扩散产生双电层黏附 （2）吸附理论－范德华力、氢键、疏水键力、水化力、立体化
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一 相为气体，这种界面通常称为表面。
严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面，但 习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液固界面，固-固界面。
常见的界面有：
1.气-液界面
2.气-固界面
(三) 药用功能膜
1 药物控释膜定义： 包裹在药物颗粒、微丸或片芯表面的高分子膜，由高分子乳 胶粒子或高分子溶液形成连续的包衣膜，要求包衣工作温Baidu Nhomakorabea 在Tg以上，冷却凝固的薄膜.
2 药物控释膜通透性及影响因素： 控释膜通透性：在释膜对药物的通用能力，用透过系数表示 控释膜通透性影响因素：膜材料、增速剂、制孔剂、包衣溶 剂等
1 高分子成膜机理： 高分子链链节抛锚在表面，其余链节伸展在形成界面的体相中， 在溶解高分子的一相界面成膜。 2 高分子成膜过程： （1）确定展开体系 （2）选择展开溶剂. 3 油水界面展开成膜展开剂的选择规律： 若高分子溶于水相，展开剂溶于油相；
若高分子溶于油相，展开剂溶于水相； 展开剂密度：介于油水之间，浮在界面.
LCST
(1)共价交联的温敏水凝胶 主要有N-取代丙烯酰胺类聚合 物，这类聚合物的LCST在25～32℃，与人体体温较接 近，如聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)、聚(N,N－二 乙基丙烯酰胺) (PDEAAm)及聚N－异丙基丙烯酰胺与 聚乙二醇的接枝共聚物、N－异丙基丙烯酰胺与丙烯酸 丁酯的共聚物等。这类水凝胶被用来制备眼用水凝胶 制剂及蛋白质、多肽类药物的控制释放制剂。
D 溶剂 良溶剂：极限吸附量小，不良溶剂：极限吸附量大.聚苯乙烯、
聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯 溶剂竞争:溶剂与表面形成氢键或较强吸引－高分子表观吸附
为零或负吸附 E 温度：温度升高，极限吸附量或高或低
高分子吸附形态
单点附着
线圈附着
分子平躺在表面
无规线团的吸附 非均匀的链段分布 多层吸附
(二) 高分子表面膜－界面膜
4 高分子表面膜特点
（1）膜性质：分子量对膜性质影响小，∏相同，则a相同，取向相 同,表面电势相同
膜性质： ∏-a，表面电势－a的关系与分子量无关 链节所占面积－a, 表面压－∏ （2）力学性质：力学性质与分子量有关，凝胶面积随分子量增加
而增加，凝胶压力随分子量增加减小. （3）膜凝聚性：增加高分子链间的吸引力，膜更凝集.例：聚甲基
药用高分子材料
第三章 高分子材料在药 物制剂中的应用原理
内容概要
高分子材料的界面性能 高分子与药物构成的复合结构类型 高分子辅料在药物制剂中的应用 药物经聚合物的扩散
3.1 高分子材料的界面性能
表面现象几个概念 界面：是指物质的相与相之间的交界面。相是指体系中物理
和化学性质均匀的部分，有固、液、气三相有：液/液 （如乳剂）、液/气（如气雾剂）、固/气（如散剂）、固 /液（如混悬剂）、固/固等。 界面现象：是指物质在界面上发生的物理化学现象。 表面：两相中有一相是气体的界面。气/固；气/液。 表面现象：液/气、固/气界面上发生的物理化学现象。
❖水凝胶是亲水性聚合物通过化学键、氢键、范 德华力或物理缠结形成的交联网络，不溶于水 但在水中能够吸收大量的水而溶胀，同时保持 固态形状。
环境敏感性水凝胶
➢环境敏感性水凝胶分类
温度 pH值 光 压力 生物分子 电场
➢环境敏感性水凝胶的相转变的作用力
疏水 亲水 范德华力 静电相互作用
1．温敏性水凝胶
温度敏感性水凝胶是其体积能随温度变化的高分子凝胶。 ❖ 热胀温度敏感型：较高临界溶解温度—UCST(Upper Crit
ical Solution Temperature)。 Ucst以上，大分子链亲水性 增加，因水合伸展，是水凝胶在Ucst以上突然体积膨胀； ❖ 热缩温度敏感型：较低临界溶解温度—LCST(Lower Crit ical Solution Temperamre)。 lcst以上，大分子链疏水性 增加，发生卷曲，是水凝胶在Ucst以上突然体积急剧下降 在药物，尤其是蛋白质类药物控制释放中具有很大的应 用价值。
学构象力黏附 （3）润湿理论－材料溶液扩散润湿黏膜黏附 （4）扩散理论－相互扩散导致分子间相互缠绕 广泛接受
2 吸附量影响因素及规律 （1）浓度－增加趋于极限值，极限吸附量高分子>小分子 （2）高聚物分子量
低分子量：极限吸附量随分子量增加而增加。 高分子量：影响不明显. （3）吸附介质（化学性质、比表面、孔性质） A 化学性质－ 决定高分子和溶剂的竞争 B 比表面 － 决定吸附量 C 孔性质 － 分级高分子 非孔性：优先吸附分子量大的分子，分子量分布窄 孔性： 分子量增大，吸附量下降，原因;M大不能渗透细孔
丙烯酸乙酯比聚丙烯酸乙酯的膜有更大凝聚性
（4）耐压性：增加侧链长度会降低膜的可压缩性.油水界面， 侧链增长，油溶解非极性侧链,易脱离界面进入油相，膜 的崩溃压力降低即可压缩性降低.
（5）展开性能：共聚能改善高分子展开性能.例：聚苯乙烯 不能在水面展开，但苯乙烯和丙烯酸或醋酸乙烯酯的共 聚物可以展开
3 膜材料 EC(乙基纤维素）透过性是CA（醋酸纤维素） 的1/10.
增塑剂 降低Tg ,软化胶乳粒子呈紧密填充状态 EC 8%-30% 透过性变小，再增加变小不明显. CA 三乙酸甘油酯－聚乙烯醇增加，透过性变小，超过 一定量，反而变大 制孔剂 尿素、甘露醇、甘油、羟丙甲纤维素(HPMC) 增加透过性. 包衣溶剂 组成影响膜结构 乙醇－水－EC包衣制膜，乙 醇与水政法速度不同，聚合物溶液发生相分离形成孔洞， 乙醇增加，孔隙率减小.
(四) 凝胶与功能水凝胶
凝胶(Gel)
三维网状结构的高分子，有空间网状结构， 并在网状结构的孔隙中又填充液体介质的一类分散体系。
分类
交联键性质的不同
化学凝胶 物理凝胶
凝胶中含液体的多少
冻胶 干凝胶
凝胶的性质
触变性
溶胀度 一定温度下， 单位质量或体积的凝 胶所能吸收液体的极限量
溶胀性
脱水收缩性
透过性
3.液-液界面
4.液-固界面
5.固-固界面
(一) 表面与高分子吸附
1 吸附方式 1.1 颗粒填料－高聚物填充体系
1.2 蛋白质、多糖、类质－细胞壁、人造器官 高分子材料在固－液界面的吸附能力
1.3 生物黏附给药系统：材料和黏膜表面作用机理 （1）电荷理论－电荷扩散产生双电层黏附 （2）吸附理论－范德华力、氢键、疏水键力、水化力、立体化
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一 相为气体，这种界面通常称为表面。
严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面，但 习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液固界面，固-固界面。
常见的界面有：
1.气-液界面
2.气-固界面