第5章药用合成高分子材料
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①缓释、控释作用在于其溶胀与形成凝胶的性质。
②用量较小,卡波沫还具有一般阻滞剂的功能。 ③可与碱性药物生成盐并形成可溶性凝胶发挥缓 释、控释作用,特别适合与制备缓释液体制剂, 如滴眼剂、滴鼻剂等,同时还可发挥掩味作用。 ④近年来,用卡波沫制备黏膜黏附片剂以达到缓 释效果(聚合物大分子链可与黏膜糖蛋白大分子相 互缠绕而维持常长时间黏附作用)
生强烈吸附作用形成稳定的三维网状结构
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
聚丙烯酸
• 中和反应
– 与氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、三乙胺等强碱、 弱碱性物质中和 – 与多价金属的碱中和生成不溶性盐
• 酯化反应
– 较高温度下,与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发 生酯键结合,形成交联型水不溶性聚合物
毒性:
聚丙烯酸及其钠盐均无毒,即使摄入也
在低pH和盐溶液中,聚合物黏性减小
升高溶液温度黏度减小
其黏度存在:聚电解质效应
溶液的比浓黏度(η/c)随溶液的稀释而升高,
在达到某一最大值后,又随进一步稀释而下降
• 聚丙烯酸及其钠盐水溶液
– 呈现假塑性流体性质:在高剪切力下溶液的 黏度显著下降,聚合度越高以及溶液浓度越
大,该性质越明显
– 类似凝胶性质: 对溶液中共存的固体粒子产
(二)性质
概述 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 性质受其羟基的解离性和反应性影响:Tg 102℃,随分子中羟基被中和,Tg逐渐升高,聚丙烯
酸钠Tg可达251℃
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
• 聚丙烯酸
– 易溶于:水、乙醇、甲醇、乙二醇等极性溶剂 – 不溶于:饱和烷烃、芳香烃等非极性溶剂
第五章
药用合成高分子材料
聚氯乙烯
聚丙烯
聚苯乙烯
聚乙烯
低密度聚乙烯包装膜
聚 四 氟 乙 烯
硅 橡 胶
酚醛树脂
聚丙烯
人造心脏---聚氨酯橡胶隔膜
人 工 肾 脏
透析膜是透析型人工肾的关键,必须有相当强度和对 血液稳定性。用高分子材料(再生纤维素、醋酸纤维素、
聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、EVA、聚砜、聚碳酸酯
肠溶型树脂对水分子的渗透有一定抵抗作用,适合
用作隔离层以阻滞水分或潮湿的空气渗透。
3.应用 (1)丙烯酸树脂的安全性
丙烯酸树脂是一类安全、无毒的药用高分子材料, 动物口服半数致死量LD50为6~28 g∕kg(大鼠、家兔
和狗),动物慢性毒性试验亦未发现组织及器官的毒性
反应。
在胃内很稳定,不受消化酶破坏,在体液中溶胀;
稳定性
疏水
[CH2-CH]n [C3H5 OC12H21O11]m
COOH
亲水
一方面具有乳化作用:由于其分子中存在 亲水与疏水部分,常用作乳化剂的型号为
Carbomer1342;
另一方面可调节黏度:可在较大范围内调
节两相黏度,大部分型号均可采用,这是卡波
沫运用于乳剂系统的最大优点。
性状 溶解、溶胀 凝胶特性
– 胃溶型树脂中叔胺碱性基团在胃酸环境溶解
– 肠溶性树脂中的羧基比例越大,则需在pH更高
的溶液中溶解
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
渗透型树脂中季胺盐基具有很强的亲水性,使其具
有一定的水渗透溶胀性。季胺基团比例越高,渗透性越
大,故渗透型树脂分为高渗型和低渗型两类。二者混合 使用,可以调节渗透性。 胃崩型树脂结构中的酯链侧基,具有一定疏水性, 渗透性很小,单独应用在胃肠液中既不溶也不崩,必须 添加适量亲水性物质,如糖粉、淀粉等,使树脂成膜时 形成孔隙,利于水分渗入。
乳化、稳定作用 稳定性
• 固态卡波沫较稳定
– 104℃加热2h不影响其性能 – 260℃加热30min完全分解
• 卡波沫中和后形成凝胶的稳定性
– 一般不水解或氧化,反复冻熔也不致破坏 – 过量盐类电解质可使凝胶崩散,其黏性随之下降 (影响了分子间的静电斥力)
– pH5-11范围内,可高压蒸汽灭菌或射线照射灭菌
胃崩型丙烯酸树脂的Tg却低达-8℃,易成膜 渗透型丙烯酸树脂的Tg介于二者之间,约在 55℃左右 共混或加入增塑剂可以降低丙烯酸树脂的玻璃
化转变温度,调节树脂的成膜性
总体而言,三类树脂均具有良好成膜性,但Tg 较高的树脂表现出显著刚性,所形成的膜脆性较大
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
大量水迅速进入树脂内。
吸水后具有很高的凝胶强度和弹性,即使施加
一定压力,水分也不被挤出,但长时间的受热会使 吸水率下降。
(三)应用
外用软膏或乳膏的水性基质;巴布剂的 基质的主要材料; 医用尿布、吸血巾、卫生巾等一次性复 合卫生材料的主要填充剂。
三、卡波沫(Carbomer)
(一)化学结构和制备 1、来源
• 卡波沫溶胀、溶解及黏度变化与分子中大
量羧基相关
– 具有一定亲水性,水中迅速溶胀,但不溶解
– 可分散于水,呈弱酸性, 1%水分散液pH2.5-3.0
– 分散液黏性很低
– 常用无机碱或有机碱中和使用,中和后,黏度
增加,呈水凝胶 – 氢键结合也可实现卡波沫溶胀与凝胶化作用
性状 溶解、溶胀 凝胶特性 乳化、稳定作用
不消化吸收 聚丙烯酸钠小鼠的LD50>10g∕kg 皮肤贴敷试验亦可未见刺激性 生产中应控制残余单体量在1%以下,低
聚物量在5%以下,且无游离碱存在。
(三)应用
1.聚丙烯酸和聚丙烯酸钠主要在软膏、乳膏、 搽剂、巴布剂等外用药剂及化妆品中用作基质、增 稠剂、分散剂、增黏剂。 2.聚丙烯酸有较好的生物黏附性,可作黏膜制 剂,多肽、蛋白类药物口服制剂。
(一)来源
以丙烯酸钠为单体,在引发体系、交联剂 (二乙烯基类)共存下聚合而成的水不溶性聚合 物,呈胶冻状透明的弹性体。 其合成反应及化学结构见P184
(二)性质
高吸水性树脂材料,在水中不溶,但吸水膨胀
吸水机理:羧酸基团的亲水性,使其可吸引与
之配对的可动离子和水分子,产生很高Βιβλιοθήκη Baidu渗透压,
结构内外渗透压差和聚电解质对水的亲和力,促使
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
• 除胃崩型和部分肠溶型树脂外,大多树脂单
独成膜很少能具备一定拉伸强度及柔性
– 树脂混合使用,加入增塑剂可改善其机械性能
• 丙烯酸树脂能在药上形成薄膜衣依赖于
– 氢键:树脂分子中酯基与药片表面分子带电负性
原子结合,酯基碳链越长、聚合度越大,薄膜对
药片的粘附性和机械强度更佳
• 3.能形成水凝胶,具有pH敏感性(pKa
4.75)
– pH >4.75,水合程度增加,体积膨胀
为改善其性能,常将丙烯酸与其他单体
共聚形成共聚物水凝胶
– pH敏感:乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸共聚物 (PVP-PAA)
– pH-温度双敏感:N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共
聚物(PNIPAM-PAA)
二、交联聚丙烯酸钠
• 最低成膜温度(minimum film-forming
temperature,MFT)指树脂胶乳液在梯度加 热干燥条件下形成连续均匀而无裂纹薄膜 的最低温度限。
– T<MFT:聚合物粒子不能发生熔合变形成膜。 – MFT太高的树脂不适合薄膜包衣 – 丙烯酸酯树脂:丙烯酸酯比例越高,MFT越低
玻璃化转变温度
–交联聚丙烯酸钠
–卡波沫 –聚丙烯酸树脂与聚甲基丙烯酸铵酯
一、聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(PAAS) (一)来源、化学结构和制备 1、来源:
聚丙烯酸是由丙烯酸单体加成聚合生成 的高分子,用氢氧化钠中和后得到聚丙烯酸
钠。
2、化学结构
PAA [CH2-CH]n C=O OH PPAS [CH2-CH]n C=O ONa
卡波沫为丙烯酸、蔗糖(或季戊四醇)、烯 丙基醚聚合而成。其中丙烯酸羧酸基团含量为 56%-68%。
卡波沫900系列为丙烯酸键合蔗糖(或季戊四
醇)的烯丙基醚的聚合物,在苯液、醋酸乙酯或 醋酸乙酯与环己烷混合液中交联而成 卡波沫1300系列系将聚合物骨架用烷基甲基 丙烯酸盐长链进行疏水性改性而成 聚卡波菲(polycarbophil)是聚丙烯酸与丁 二烯基二醇交联的聚合物,用作生物黏附性材料
乳液聚合 溶液聚合
肠溶型丙烯酸树脂Ⅱ、 Ⅲ;胃溶型丙烯酸树脂 Ⅳ 渗透型树脂Eudragit RS100/RL100
本体聚合
2.性质
玻璃化转变温度
最低成膜温度 机械性质 溶解性
渗透性
不同型号丙烯酸树脂Tg差异很大 (与分子中甲
基和酯侧基含量、酯侧基柔性相关):
肠溶型Ⅱ、Ⅲ号树脂的Tg在160℃以上
⒊乳化剂、增黏剂和助悬剂
卡波沫具有交联的网状结构,特别适合用作助 悬剂(常用量0.5%~1%),0.4%的Carbomer940的助 悬效果与2.3%CMC或6.0%黄原胶相当;
Carbomer1342是一种新型的高分子乳化剂,其
他型号也具有一定的辅助乳化剂作用(常用量0.1
%~0.5%)。
⒋缓释控释材料
安全性:
无毒无刺激性
干粉对眼、黏膜及呼吸道有刺激性,与眼
接触时,需用盐水冲洗。
四、聚丙烯酸树脂与聚甲基丙烯酸铵酯 (一)聚丙烯酸树脂 1.来源、化学结构和制备 (1)来源
聚丙烯酸树脂:甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸 酯共聚物,药剂领域中常用作薄膜包衣材料
是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等单
体按不同比例共聚而成的一大类聚合物,其中有些品
• 聚丙烯酸钠:仅溶于水,不溶于有机溶剂 • 水中溶解度:聚丙烯酸钠>聚丙烯酸
– 聚丙烯酸被碱中和形成聚丙烯酸钠时,解离程度 增加,由于羟基阴离子的相互排斥有利于大分子 卷曲链的伸展和溶剂化,从而提高其溶解度
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
影响聚合物溶解度的各种因素也影响其黏度
溶解度越高,黏度也越大
不被吸收、不参与人体代谢。口服后以不变的分子形式 很快排出,对人体无害。
– 分子链对药片隙缝的渗透 – 包衣液中其他成分的吸附
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
• 丙烯酸树脂易溶于极性有机溶剂:甲醇、 乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等 • 水中溶解性质:取决于树脂结构中的侧链 基团和水溶液pH
– 胃崩型树脂和渗透性树脂中的酯基和季胺基在
酸性和碱性环境中均不解离,故不发生溶解。
种丙烯酸树脂Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ已载入中国药典(2005年
版)二部。
(2)化学结构
甲基丙烯酸共聚物
CH3 [CH2 C ]n1
R1
[ CH2
C ]n2
C=O OR2
C=O
OH
甲基丙烯酸酯共聚物(P189)
(3)制备
单体在光、热、辐射线或引发剂条件下共聚, 释放大量热量。可根据成品质量要求分别采用 以下方法制备。
– pH过高或过低均使卡波末黏性变差 – 需要加入防腐剂,某些抑菌剂(苯扎氯铵、苯甲 酸钠)会使黏度变小、产生沉淀
(三)应用 ⒈黏合剂与包衣材料
颗粒剂和片剂黏合剂,常用量0.2%~10.0%; 用作包衣材料衣层坚固、细腻和滑润感好。
⒉局部外用制剂基质
软膏、洗剂、乳膏剂、栓剂或亲水性凝胶剂的基 质(常用量0.5%~3%),具有优良的流变学性质与增 湿、润滑能力,搽于皮肤表面具有特别的细腻滑爽感, 在皮肤上铺展良好。
等)制成的具有透析过滤作用的膜,以完成对血液中尿 素、尿酸以及外来的有毒物质等的过滤和排泄,维持病 人生命。
人工膝关节——高密度高分子量聚乙烯
合成高分子材料的特点
• 与天然高分子材料相比
– 化学结构和分子量明确;来源稳定,性质优良 – 可供选择品种及规格较多 – 可通过分子设计和新的聚合方法,获得特定结构的高
分子材料,以满足对其性能的不同需要
– 生产条件苛刻、制备过程较复杂、价格较高
– 易混杂单体、引发剂、催化剂、毒副产物等杂质
本章内容
• 第一节
• 第二节
(甲基)丙烯酸类均聚物及其共聚物
乙烯基类均聚物和共聚物
• 第三节
环氧乙烷类均聚物和共聚物
第一节 (甲基)丙烯酸类均聚物及其共聚物
–聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(PAAS)
3、制备
丙烯酸单体易溶于水,在 光、热或过氧化物等条件 下迅速聚合并放出大量的 热 反应类型:聚合反应 反应温度:50~100℃ 反应载体:水 引发剂:过硫酸钾、过硫 酸铵或过氧化氢
百万分子量聚丙烯酸的合 成:控制 50℃和单体加入 速度 调节聚合物链长:加入链转 移剂(异丙醇、次磷酸钠或 基琥珀酸钠等) ↑反应温度、C单体、C引发剂 ↓聚合物分子量
2、化学结构
烯丙基 [CH2-CH]n [C3H5 OC12H21O11]m
COOH
丙烯酸
蔗糖
(二)性质
性状 溶解、溶胀 凝胶特性 乳化、稳定作用 稳定性
一种白色、疏松、酸 性、引湿性强、微有
特异臭的粉末,通常
含水量可达2%,平均
粒径为2~7μm。
性状 溶解、溶胀 凝胶特性
乳化、稳定作用 稳定性
②用量较小,卡波沫还具有一般阻滞剂的功能。 ③可与碱性药物生成盐并形成可溶性凝胶发挥缓 释、控释作用,特别适合与制备缓释液体制剂, 如滴眼剂、滴鼻剂等,同时还可发挥掩味作用。 ④近年来,用卡波沫制备黏膜黏附片剂以达到缓 释效果(聚合物大分子链可与黏膜糖蛋白大分子相 互缠绕而维持常长时间黏附作用)
生强烈吸附作用形成稳定的三维网状结构
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
聚丙烯酸
• 中和反应
– 与氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、三乙胺等强碱、 弱碱性物质中和 – 与多价金属的碱中和生成不溶性盐
• 酯化反应
– 较高温度下,与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发 生酯键结合,形成交联型水不溶性聚合物
毒性:
聚丙烯酸及其钠盐均无毒,即使摄入也
在低pH和盐溶液中,聚合物黏性减小
升高溶液温度黏度减小
其黏度存在:聚电解质效应
溶液的比浓黏度(η/c)随溶液的稀释而升高,
在达到某一最大值后,又随进一步稀释而下降
• 聚丙烯酸及其钠盐水溶液
– 呈现假塑性流体性质:在高剪切力下溶液的 黏度显著下降,聚合度越高以及溶液浓度越
大,该性质越明显
– 类似凝胶性质: 对溶液中共存的固体粒子产
(二)性质
概述 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 性质受其羟基的解离性和反应性影响:Tg 102℃,随分子中羟基被中和,Tg逐渐升高,聚丙烯
酸钠Tg可达251℃
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
• 聚丙烯酸
– 易溶于:水、乙醇、甲醇、乙二醇等极性溶剂 – 不溶于:饱和烷烃、芳香烃等非极性溶剂
第五章
药用合成高分子材料
聚氯乙烯
聚丙烯
聚苯乙烯
聚乙烯
低密度聚乙烯包装膜
聚 四 氟 乙 烯
硅 橡 胶
酚醛树脂
聚丙烯
人造心脏---聚氨酯橡胶隔膜
人 工 肾 脏
透析膜是透析型人工肾的关键,必须有相当强度和对 血液稳定性。用高分子材料(再生纤维素、醋酸纤维素、
聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、EVA、聚砜、聚碳酸酯
肠溶型树脂对水分子的渗透有一定抵抗作用,适合
用作隔离层以阻滞水分或潮湿的空气渗透。
3.应用 (1)丙烯酸树脂的安全性
丙烯酸树脂是一类安全、无毒的药用高分子材料, 动物口服半数致死量LD50为6~28 g∕kg(大鼠、家兔
和狗),动物慢性毒性试验亦未发现组织及器官的毒性
反应。
在胃内很稳定,不受消化酶破坏,在体液中溶胀;
稳定性
疏水
[CH2-CH]n [C3H5 OC12H21O11]m
COOH
亲水
一方面具有乳化作用:由于其分子中存在 亲水与疏水部分,常用作乳化剂的型号为
Carbomer1342;
另一方面可调节黏度:可在较大范围内调
节两相黏度,大部分型号均可采用,这是卡波
沫运用于乳剂系统的最大优点。
性状 溶解、溶胀 凝胶特性
– 胃溶型树脂中叔胺碱性基团在胃酸环境溶解
– 肠溶性树脂中的羧基比例越大,则需在pH更高
的溶液中溶解
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
渗透型树脂中季胺盐基具有很强的亲水性,使其具
有一定的水渗透溶胀性。季胺基团比例越高,渗透性越
大,故渗透型树脂分为高渗型和低渗型两类。二者混合 使用,可以调节渗透性。 胃崩型树脂结构中的酯链侧基,具有一定疏水性, 渗透性很小,单独应用在胃肠液中既不溶也不崩,必须 添加适量亲水性物质,如糖粉、淀粉等,使树脂成膜时 形成孔隙,利于水分渗入。
乳化、稳定作用 稳定性
• 固态卡波沫较稳定
– 104℃加热2h不影响其性能 – 260℃加热30min完全分解
• 卡波沫中和后形成凝胶的稳定性
– 一般不水解或氧化,反复冻熔也不致破坏 – 过量盐类电解质可使凝胶崩散,其黏性随之下降 (影响了分子间的静电斥力)
– pH5-11范围内,可高压蒸汽灭菌或射线照射灭菌
胃崩型丙烯酸树脂的Tg却低达-8℃,易成膜 渗透型丙烯酸树脂的Tg介于二者之间,约在 55℃左右 共混或加入增塑剂可以降低丙烯酸树脂的玻璃
化转变温度,调节树脂的成膜性
总体而言,三类树脂均具有良好成膜性,但Tg 较高的树脂表现出显著刚性,所形成的膜脆性较大
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
大量水迅速进入树脂内。
吸水后具有很高的凝胶强度和弹性,即使施加
一定压力,水分也不被挤出,但长时间的受热会使 吸水率下降。
(三)应用
外用软膏或乳膏的水性基质;巴布剂的 基质的主要材料; 医用尿布、吸血巾、卫生巾等一次性复 合卫生材料的主要填充剂。
三、卡波沫(Carbomer)
(一)化学结构和制备 1、来源
• 卡波沫溶胀、溶解及黏度变化与分子中大
量羧基相关
– 具有一定亲水性,水中迅速溶胀,但不溶解
– 可分散于水,呈弱酸性, 1%水分散液pH2.5-3.0
– 分散液黏性很低
– 常用无机碱或有机碱中和使用,中和后,黏度
增加,呈水凝胶 – 氢键结合也可实现卡波沫溶胀与凝胶化作用
性状 溶解、溶胀 凝胶特性 乳化、稳定作用
不消化吸收 聚丙烯酸钠小鼠的LD50>10g∕kg 皮肤贴敷试验亦可未见刺激性 生产中应控制残余单体量在1%以下,低
聚物量在5%以下,且无游离碱存在。
(三)应用
1.聚丙烯酸和聚丙烯酸钠主要在软膏、乳膏、 搽剂、巴布剂等外用药剂及化妆品中用作基质、增 稠剂、分散剂、增黏剂。 2.聚丙烯酸有较好的生物黏附性,可作黏膜制 剂,多肽、蛋白类药物口服制剂。
(一)来源
以丙烯酸钠为单体,在引发体系、交联剂 (二乙烯基类)共存下聚合而成的水不溶性聚合 物,呈胶冻状透明的弹性体。 其合成反应及化学结构见P184
(二)性质
高吸水性树脂材料,在水中不溶,但吸水膨胀
吸水机理:羧酸基团的亲水性,使其可吸引与
之配对的可动离子和水分子,产生很高Βιβλιοθήκη Baidu渗透压,
结构内外渗透压差和聚电解质对水的亲和力,促使
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
• 除胃崩型和部分肠溶型树脂外,大多树脂单
独成膜很少能具备一定拉伸强度及柔性
– 树脂混合使用,加入增塑剂可改善其机械性能
• 丙烯酸树脂能在药上形成薄膜衣依赖于
– 氢键:树脂分子中酯基与药片表面分子带电负性
原子结合,酯基碳链越长、聚合度越大,薄膜对
药片的粘附性和机械强度更佳
• 3.能形成水凝胶,具有pH敏感性(pKa
4.75)
– pH >4.75,水合程度增加,体积膨胀
为改善其性能,常将丙烯酸与其他单体
共聚形成共聚物水凝胶
– pH敏感:乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸共聚物 (PVP-PAA)
– pH-温度双敏感:N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共
聚物(PNIPAM-PAA)
二、交联聚丙烯酸钠
• 最低成膜温度(minimum film-forming
temperature,MFT)指树脂胶乳液在梯度加 热干燥条件下形成连续均匀而无裂纹薄膜 的最低温度限。
– T<MFT:聚合物粒子不能发生熔合变形成膜。 – MFT太高的树脂不适合薄膜包衣 – 丙烯酸酯树脂:丙烯酸酯比例越高,MFT越低
玻璃化转变温度
–交联聚丙烯酸钠
–卡波沫 –聚丙烯酸树脂与聚甲基丙烯酸铵酯
一、聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(PAAS) (一)来源、化学结构和制备 1、来源:
聚丙烯酸是由丙烯酸单体加成聚合生成 的高分子,用氢氧化钠中和后得到聚丙烯酸
钠。
2、化学结构
PAA [CH2-CH]n C=O OH PPAS [CH2-CH]n C=O ONa
卡波沫为丙烯酸、蔗糖(或季戊四醇)、烯 丙基醚聚合而成。其中丙烯酸羧酸基团含量为 56%-68%。
卡波沫900系列为丙烯酸键合蔗糖(或季戊四
醇)的烯丙基醚的聚合物,在苯液、醋酸乙酯或 醋酸乙酯与环己烷混合液中交联而成 卡波沫1300系列系将聚合物骨架用烷基甲基 丙烯酸盐长链进行疏水性改性而成 聚卡波菲(polycarbophil)是聚丙烯酸与丁 二烯基二醇交联的聚合物,用作生物黏附性材料
乳液聚合 溶液聚合
肠溶型丙烯酸树脂Ⅱ、 Ⅲ;胃溶型丙烯酸树脂 Ⅳ 渗透型树脂Eudragit RS100/RL100
本体聚合
2.性质
玻璃化转变温度
最低成膜温度 机械性质 溶解性
渗透性
不同型号丙烯酸树脂Tg差异很大 (与分子中甲
基和酯侧基含量、酯侧基柔性相关):
肠溶型Ⅱ、Ⅲ号树脂的Tg在160℃以上
⒊乳化剂、增黏剂和助悬剂
卡波沫具有交联的网状结构,特别适合用作助 悬剂(常用量0.5%~1%),0.4%的Carbomer940的助 悬效果与2.3%CMC或6.0%黄原胶相当;
Carbomer1342是一种新型的高分子乳化剂,其
他型号也具有一定的辅助乳化剂作用(常用量0.1
%~0.5%)。
⒋缓释控释材料
安全性:
无毒无刺激性
干粉对眼、黏膜及呼吸道有刺激性,与眼
接触时,需用盐水冲洗。
四、聚丙烯酸树脂与聚甲基丙烯酸铵酯 (一)聚丙烯酸树脂 1.来源、化学结构和制备 (1)来源
聚丙烯酸树脂:甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸 酯共聚物,药剂领域中常用作薄膜包衣材料
是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等单
体按不同比例共聚而成的一大类聚合物,其中有些品
• 聚丙烯酸钠:仅溶于水,不溶于有机溶剂 • 水中溶解度:聚丙烯酸钠>聚丙烯酸
– 聚丙烯酸被碱中和形成聚丙烯酸钠时,解离程度 增加,由于羟基阴离子的相互排斥有利于大分子 卷曲链的伸展和溶剂化,从而提高其溶解度
溶解性
黏度和流变性
化学反应性
影响聚合物溶解度的各种因素也影响其黏度
溶解度越高,黏度也越大
不被吸收、不参与人体代谢。口服后以不变的分子形式 很快排出,对人体无害。
– 分子链对药片隙缝的渗透 – 包衣液中其他成分的吸附
玻璃化转变温度
最低成膜温度
机械性质 溶解性 渗透性
• 丙烯酸树脂易溶于极性有机溶剂:甲醇、 乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等 • 水中溶解性质:取决于树脂结构中的侧链 基团和水溶液pH
– 胃崩型树脂和渗透性树脂中的酯基和季胺基在
酸性和碱性环境中均不解离,故不发生溶解。
种丙烯酸树脂Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ已载入中国药典(2005年
版)二部。
(2)化学结构
甲基丙烯酸共聚物
CH3 [CH2 C ]n1
R1
[ CH2
C ]n2
C=O OR2
C=O
OH
甲基丙烯酸酯共聚物(P189)
(3)制备
单体在光、热、辐射线或引发剂条件下共聚, 释放大量热量。可根据成品质量要求分别采用 以下方法制备。
– pH过高或过低均使卡波末黏性变差 – 需要加入防腐剂,某些抑菌剂(苯扎氯铵、苯甲 酸钠)会使黏度变小、产生沉淀
(三)应用 ⒈黏合剂与包衣材料
颗粒剂和片剂黏合剂,常用量0.2%~10.0%; 用作包衣材料衣层坚固、细腻和滑润感好。
⒉局部外用制剂基质
软膏、洗剂、乳膏剂、栓剂或亲水性凝胶剂的基 质(常用量0.5%~3%),具有优良的流变学性质与增 湿、润滑能力,搽于皮肤表面具有特别的细腻滑爽感, 在皮肤上铺展良好。
等)制成的具有透析过滤作用的膜,以完成对血液中尿 素、尿酸以及外来的有毒物质等的过滤和排泄,维持病 人生命。
人工膝关节——高密度高分子量聚乙烯
合成高分子材料的特点
• 与天然高分子材料相比
– 化学结构和分子量明确;来源稳定,性质优良 – 可供选择品种及规格较多 – 可通过分子设计和新的聚合方法,获得特定结构的高
分子材料,以满足对其性能的不同需要
– 生产条件苛刻、制备过程较复杂、价格较高
– 易混杂单体、引发剂、催化剂、毒副产物等杂质
本章内容
• 第一节
• 第二节
(甲基)丙烯酸类均聚物及其共聚物
乙烯基类均聚物和共聚物
• 第三节
环氧乙烷类均聚物和共聚物
第一节 (甲基)丙烯酸类均聚物及其共聚物
–聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸钠(PAAS)
3、制备
丙烯酸单体易溶于水,在 光、热或过氧化物等条件 下迅速聚合并放出大量的 热 反应类型:聚合反应 反应温度:50~100℃ 反应载体:水 引发剂:过硫酸钾、过硫 酸铵或过氧化氢
百万分子量聚丙烯酸的合 成:控制 50℃和单体加入 速度 调节聚合物链长:加入链转 移剂(异丙醇、次磷酸钠或 基琥珀酸钠等) ↑反应温度、C单体、C引发剂 ↓聚合物分子量
2、化学结构
烯丙基 [CH2-CH]n [C3H5 OC12H21O11]m
COOH
丙烯酸
蔗糖
(二)性质
性状 溶解、溶胀 凝胶特性 乳化、稳定作用 稳定性
一种白色、疏松、酸 性、引湿性强、微有
特异臭的粉末,通常
含水量可达2%,平均
粒径为2~7μm。
性状 溶解、溶胀 凝胶特性
乳化、稳定作用 稳定性