第五章药用合成高分子
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药用合成高分子辅料开发时间长
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
化学结构和制备
1、来源：是由丙烯酸单体加成聚合物生成的高分子， 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
PPA-Na
[ CH2-CH]n C=wenku.baidu.com ONa
第一节 聚乙烯基类高分子
2、化学结构：
[CH2-CH]n [C3H2 C12H21O12]m
COOH
第一节 聚乙烯基类高分子
卡波沫：性质
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%，平均粒径为2～7μm。
第五章 药用合成高分子材料
合成高分子的优点
结构明确：化学结构简单、分子量及其分布可控 可进行结构设计：嵌段、交替、支化、树枝状等等 来源稳定：石化工业 品种丰富：聚烯类、聚醚类、聚酯等
合成高分子的缺点
可能的小分子杂质较多：引发剂残片、低聚物、催化剂等 生产条件苛刻、制备过程复杂：可能需要高温、高压、特殊溶剂
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
毒性
对人体无毒，摄入不消化，对皮肤亦未见刺激 性。单体应小于1%，低聚物应小于5%
丙烯酸单体危害性及安全措施：
R20/21/22： Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.-吸入、与皮肤接触和吞食是有害的 R35：Causes severe burns.-引起严重灼伤 R50：Very toxic to aquatic organisms.-对水生生物有极高毒性 S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.-眼睛接触后，立即用大量水冲洗并征 求医生意见 S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.-穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护 S45、S61
3、吸水影响因素：外部溶液中的盐离子、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
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
应用
主要用作外用软膏或乳膏的水性基质，亦是巴布剂 的主要基质材料。
交联聚丙烯酸钠具有保湿、增稠、皮肤浸润、胶凝 等作用。
在软膏中用量为1％~4％(水溶液或乳液量)，在巴布 剂中常用量为6％左右。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
粘度和流变性
分子链越舒展，粘度也越大。在低pH和盐溶液中，聚 合物的粘性均减小。升高溶液温度亦有类似影响。
聚丙烯酸及其钠盐的水溶液呈现假塑性流体性质。
在高剪切力下溶液的粘度显著下降，聚合度越高以及溶液
浓度越大，该种流变性质越明显，并表现出较强的触变 性。具备类似凝胶的性质。
2、化学结构：
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
性质
1、吸水性：交联聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂材料。 在水中不溶，但能迅速吸收自重数百倍的水分而溶胀
2、吸水机理：非一般的毛细管现象。在交联的网络结 构内，羧酸基团仍可吸引与之配对的可动离子和水分子， 产生很高的渗透压，结构内外的渗透压差和聚电解质对 水的亲和力，促使大量水迅速进入树脂内。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
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。
聚丙烯酸在水中解离成高分子阴离子和氢离子 （pKa=4.75）。羟基阴离子的相互排斥作用有利于大分子 卷曲链的伸展和溶剂化，所以，当聚丙烯酸被碱中和以及 形成聚丙烯酸钠时，解离程度增加，在水中的溶解度也增 大。
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
3、制备：自由基聚合
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℃ 反应体系：在水溶液中进行 引 发 剂：过硫酸钾、过硫 酸铵或过氧化氢
温度控制在50℃并控 制单体加入速度，可 以合成分子量高达百 万的聚丙烯酸。
反应中加入异丙醇、 次磷酸钠或巯基琥珀 酸钠等链转移剂能调 节聚合物的链长。
升高反应温度以及提 高单体和引发剂的浓 度均使聚合物分子量 减少。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
性状
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，玻璃化转变温度（Tg） 102℃，随着分子中羟基被中和，Tg逐渐升高，聚丙烯酸 钠的Tg可达251℃。聚丙烯酸钠的性质与羧基的解离性和 反应性有很重要的关系。
交联聚丙烯酸钠大量用作医用尿布、吸血巾、妇女 卫生巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂或添加剂。
第一节 聚乙烯基类高分子
聚丙烯酸水凝胶
第一节 聚乙烯基类高分子
卡波沫
化学结构和制备
1、来源：卡波沫900系列为聚丙烯酸钠与蔗糖的烯 丙基醚或季戊四醇（pengtaerythritol）的烯丙基 醚，系在苯液、醋酸乙酯或醋酸乙酯与环己烷混合 液中交联而成
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
化学反应性
聚丙烯酸可以被氢氧化钠中和，也可以被氨水、 三乙醇胺、三乙胺等弱碱性物质中和。多价金属的 碱中和聚丙烯酸生成不溶性盐。
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型水不溶性聚 合物 。
分子内脱水形成酸酐、进一步加热至环酮直至 分解。聚丙烯酸钠则具有较好的耐热性。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠 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、增粘剂。
2.新型药物控释材料：多肽及蛋白质的口服或粘膜 制剂、压敏胶等。
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
化学结构和制备
1、来源：以丙烯酸钠为单体，在水溶性氧化还原引发 体系和交联剂存在下经沉淀聚合形成的水不溶性聚合物
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
化学结构和制备
1、来源：是由丙烯酸单体加成聚合物生成的高分子， 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
PPA-Na
[ CH2-CH]n C=wenku.baidu.com ONa
第一节 聚乙烯基类高分子
2、化学结构：
[CH2-CH]n [C3H2 C12H21O12]m
COOH
第一节 聚乙烯基类高分子
卡波沫：性质
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%，平均粒径为2～7μm。
第五章 药用合成高分子材料
合成高分子的优点
结构明确：化学结构简单、分子量及其分布可控 可进行结构设计：嵌段、交替、支化、树枝状等等 来源稳定：石化工业 品种丰富：聚烯类、聚醚类、聚酯等
合成高分子的缺点
可能的小分子杂质较多：引发剂残片、低聚物、催化剂等 生产条件苛刻、制备过程复杂：可能需要高温、高压、特殊溶剂
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
毒性
对人体无毒，摄入不消化，对皮肤亦未见刺激 性。单体应小于1%，低聚物应小于5%
丙烯酸单体危害性及安全措施：
R20/21/22： Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.-吸入、与皮肤接触和吞食是有害的 R35：Causes severe burns.-引起严重灼伤 R50：Very toxic to aquatic organisms.-对水生生物有极高毒性 S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.-眼睛接触后，立即用大量水冲洗并征 求医生意见 S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.-穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护 S45、S61
3、吸水影响因素：外部溶液中的盐离子、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
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
应用
主要用作外用软膏或乳膏的水性基质，亦是巴布剂 的主要基质材料。
交联聚丙烯酸钠具有保湿、增稠、皮肤浸润、胶凝 等作用。
在软膏中用量为1％~4％(水溶液或乳液量)，在巴布 剂中常用量为6％左右。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
粘度和流变性
分子链越舒展，粘度也越大。在低pH和盐溶液中，聚 合物的粘性均减小。升高溶液温度亦有类似影响。
聚丙烯酸及其钠盐的水溶液呈现假塑性流体性质。
在高剪切力下溶液的粘度显著下降，聚合度越高以及溶液
浓度越大，该种流变性质越明显，并表现出较强的触变 性。具备类似凝胶的性质。
2、化学结构：
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
性质
1、吸水性：交联聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂材料。 在水中不溶，但能迅速吸收自重数百倍的水分而溶胀
2、吸水机理：非一般的毛细管现象。在交联的网络结 构内，羧酸基团仍可吸引与之配对的可动离子和水分子， 产生很高的渗透压，结构内外的渗透压差和聚电解质对 水的亲和力，促使大量水迅速进入树脂内。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
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。
聚丙烯酸在水中解离成高分子阴离子和氢离子 （pKa=4.75）。羟基阴离子的相互排斥作用有利于大分子 卷曲链的伸展和溶剂化，所以，当聚丙烯酸被碱中和以及 形成聚丙烯酸钠时，解离程度增加，在水中的溶解度也增 大。
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
3、制备：自由基聚合
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℃ 反应体系：在水溶液中进行 引 发 剂：过硫酸钾、过硫 酸铵或过氧化氢
温度控制在50℃并控 制单体加入速度，可 以合成分子量高达百 万的聚丙烯酸。
反应中加入异丙醇、 次磷酸钠或巯基琥珀 酸钠等链转移剂能调 节聚合物的链长。
升高反应温度以及提 高单体和引发剂的浓 度均使聚合物分子量 减少。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
性状
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，玻璃化转变温度（Tg） 102℃，随着分子中羟基被中和，Tg逐渐升高，聚丙烯酸 钠的Tg可达251℃。聚丙烯酸钠的性质与羧基的解离性和 反应性有很重要的关系。
交联聚丙烯酸钠大量用作医用尿布、吸血巾、妇女 卫生巾等一次性复合卫生材料的主要填充剂或添加剂。
第一节 聚乙烯基类高分子
聚丙烯酸水凝胶
第一节 聚乙烯基类高分子
卡波沫
化学结构和制备
1、来源：卡波沫900系列为聚丙烯酸钠与蔗糖的烯 丙基醚或季戊四醇（pengtaerythritol）的烯丙基 醚，系在苯液、醋酸乙酯或醋酸乙酯与环己烷混合 液中交联而成
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠
化学反应性
聚丙烯酸可以被氢氧化钠中和，也可以被氨水、 三乙醇胺、三乙胺等弱碱性物质中和。多价金属的 碱中和聚丙烯酸生成不溶性盐。
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型水不溶性聚 合物 。
分子内脱水形成酸酐、进一步加热至环酮直至 分解。聚丙烯酸钠则具有较好的耐热性。
第一节 聚乙烯基类高分子
丙烯酸类均聚物和聚丙烯酸钠 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、增粘剂。
2.新型药物控释材料：多肽及蛋白质的口服或粘膜 制剂、压敏胶等。
第一节 聚乙烯基类高分子
交联聚丙烯酸钠
化学结构和制备
1、来源：以丙烯酸钠为单体，在水溶性氧化还原引发 体系和交联剂存在下经沉淀聚合形成的水不溶性聚合物