《药用高分子材料学》

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1、药用高分子材料学中国医药科技出版社厚德 明志 笃学 力行面向21世纪课程教材药用高分子材料学是适应现代药学的发展和教学需要，于20世纪90年代在我国建立起来的一门崭新的学科。它的产生和发展得到国家医药行政部门的极大重视。药用高分子材料学、生物药剂学、物理药学、制剂工程学是现代药剂学的主要基础专业。多种新型药用高分子材料的出现，在促进药物制剂的发展中起了举足轻重的作用。近10年来，我国要用高分子材料的发展取得了很大成就，但与国际市场产品相比还有很大差距，这无疑是即将到来的21世纪我国药物制剂方面面临的挑战。本书为教育部推荐的“面向21世纪课程教材”，是教育部“高等医药院校面向21世纪教学内容和课

2、程体系改革研究和实践”项目中的“药剂学教学内容和体系改革”课题的研究成果。全书结构完整，内容新颖，叙述简明扼要。药用高分子材料学厚德 明志 笃学 力行课 程 简 介课 程 简 介主讲教师刘 文 教 授主讲：绪论第二章 高分子化学第三章 高分子材料的 物理化学性质徐 剑 讲 师 主讲：第一章 概论第四章 药用天然高分子材料第五章 药用合成高分子材料刘 毅 副教授主讲：第六章 药用高 分子包装材料药用高分子材料学厚德 明志 笃学 力行药用高分子材料学厚德 明志 笃学 力行绪 论 主讲教师：刘文第一部分绪 论概述厚德 明志 笃学 力行历史沿革：药物制剂领域中，聚合物的应用具有久远的历史。聚 合 物

3、的 应 用1930年以前1930年以后第一阶段：人类的远古时代至1930年。第二阶段：1930年高分子被承任至今。绪 论概述厚德 明志 笃学 力行人类的远古时代，在谋求生存和与疾 病斗争的过程中，广泛地利用天然的动植物 来源的高分子材料，如阿胶的生产原料驴皮 就是天然高分子材料。明朝大医药家李时珍 在本草纲目中说：“阿胶，本经上品, 弘景曰:出东阿,故名阿胶”。东阿县做 为阿胶发祥地，利用天然高分子生产阿胶已 有两千多年的悠久历史。 绪 论厚德 明志 笃学 力行此外，淀粉、多糖、蛋白质、胶质和粘液汁等天然的 高分子材料在传统的药剂中是不可缺少的粘合剂、赋形剂、 乳化剂、助悬剂，在我国古代的医药

4、典籍中己屡见不鲜。胶原蛋白水解图胶原蛋白的结构 类似绳索，由无数根胶 原纤维束所组合而成。 胶原蛋白最基本的单位 为原胶原，是由三条多 胜肽链所组成的，而此 三条多胜肽链则以平行 及链间的氢键紧密地结胶原蛋白的结构与特性 合在一起，形成稳定的三股螺旋结构。明胶的制备过程就是三螺旋结构水解的过程。1920年德国人史道丁格(Standinger)发表了划 时代的文献“论聚合”。他提出了“高分子”、“长 链大分子”的概念。史道丁格 学说在1932年法拉第学会上得 到公认。他预言了一些含有某 些官能团的有机物可以通过官 能团间的反应而聚合，比如聚 苯乙烯、聚甲醛等，后来都得 到了证实。为了表彰他的杰出

5、 贡献，1953年72岁的他登上了 诺贝尔化学奖的领奖台。史道 丁格是高分子科学的奠基人。绪 论概述厚德 明志 笃学 力行高分子科学的奠基人 H.Standinger博士 绪 论厚德 明志 笃学 力行1930年高分子概念被承认后，合成的高分子材料大 量涌现，它在药剂工业方面的应用日益广泛，显示了高分子 材料的重要性。20世纪30年代聚维酮合成成功，1939年取得专利 ,聚维酮可提高血浆胶体渗透压，增加血容量，它在 医药品中可作为血浆代用品使用，用于外伤性出血及 其他原因引起的血容量减少。 聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮，PVP，Povidonl) 聚维酮在医药上有广泛的应用，为国际 倡导的三大药用新辅

6、料之一。可作为粘合剂， 助流剂，润滑剂，助溶剂，分散剂，酶及热敏 药物的稳定剂。聚维酮还可与碘合成PVP-I消毒 杀菌剂。PVP在医药上还可用作低温保存剂。采 用PVP产品作辅料的药物已有上百种。 绪 论厚德 明志 笃学 力行剂剂型含 PVP 成分PVP 含量( % )主要作用片剂剂PVP-K300.55黏合、增溶、赋赋形颗颗粒PVP-K300.55黏合、增溶、赋赋形包衣剂剂PVP-K300.52药药片（丸）外衣，成膜剂剂胶囊PVP-K3012帮助成粒，保护剂护剂 ，蹦蹦解剂剂共沉淀剂剂PVP-K15提高溶出速度注射剂剂PVP-K15515助溶、分散口服液PVP-K15 ， K60分散、增稠服

7、用药药片PVP-K30 ， K90210增加药药效、减少刺激杀杀菌消毒剂剂PVP-I杀杀菌、消毒、减少毒性、刺激性含片PVP-K30 ， K6-0.55赋赋形、缓释缓释PVP 在药学领域中的应用 绪 论概述厚德 明志 笃学 力行高 分 子药物制剂 药用辅料 药用高分子 材料学中药制剂学？绪 论概述厚德 明志 笃学 力行近年来，人 类生存环境的不断 恶化，导致了疾病 的多样性和复杂化 三十年，科学 技术的发展使人们对 药物和剂型的认识不 断深入 这就决定了药物制剂的多样性、 精密性、控释性、靶向性 绪 论厚德 明志 笃学 力行表现在药物制剂的发展经历了四个时代：第一代：简单加工口服与外用的膏丹丸

8、散 第二代：片、颗粒剂、胶囊、注射剂 第三代：药物传递系统(缓控释制剂、前体与透皮给药制剂） 第四代：靶向制剂 第一代：普通丸剂国家药典委员会专家张志芬教授指出：“药物传递系统(drug delivery system,DDS)的出现是现代药剂学领域中现代科学技术进步 的结晶。”而这一结晶的出现很大程度依赖于高分子材料。第二代：普通胶囊第三代：缓释制剂第四代：脂质体绪 论概述厚德 明志 笃学 力行缓释制剂，控释制剂与普通制剂的差异： 普通制剂的C-t图缓控释制剂的C-t图最小中毒剂量最小中毒剂量最小有效浓度最小有效浓度概述绪 论厚德 明志 笃学 力行高分子材料在透皮吸收制剂中的作用药物透皮吸收

9、新剂型美A.F.基多尼厄斯主编郑俊民主译科学出版社“开发透皮吸收系统需要对 聚合物作出合理的选择，特定 药物及一些活性物质在聚合物 的扩散必须具有我们希望的渗 透速度”。在这些制剂中，药用高分 子材料几乎成为药物在传递、 渗透过程中不可分割的重要组 成部分，可以说缓控释制剂的 发展虽然与制药设备的不断更 新有关系，但起主要作用的是药用高分子材料的开发 和应用。概述绪 论厚德 明志 笃学 力行药用高分子材料是 新制剂开发和研究的 重要桥梁学科结 论 :绪 论概述厚德 明志 笃学 力行了解和熟悉药用高分子材料的 基本知识，已成为药物制剂技 术人员在设计新药、减少生产 的疑难问题、缩短处方设计和 开

10、发时间等方面的迫切需要。高分子材料具 有什么性质？性 质稳定性成型性溶解性渗透性成膜性粘着性增粘性润湿性膨化性相容性降解性绪 论一 课 程 的 目 的 和 任 务厚德 明志 笃学 力行本课程的目的：使学生了解高分子材料学的最基本理论和药剂学中常用的高分 子材料的结构，物理化学性质，性能及用途，并能初步应用这些基 本知识来理解和研究高分子材料在一般药物制剂、控释制剂及缓释 制剂中的应用。1.高分子材料的一般知识；合成 反应及化学反应；高分子材料的化 学特性和物理、力学性能。2.药用高分子材料的来源 、生产、化学结构、物理 化学性质和应用。区别：高分子材料与高分子药物高分子药物即把生理活性物质用化

11、学的方法挂接到高分 子上，使其达到持续释放和定位释放药物的目的，或本身具有强 烈活性的高分子化合物。厚德 明志 笃学 力行绪 论（一）药用辅料与药用高分子材料的关系广义上指的是能将药理活性物质制备 成药物制剂的各种添加剂。 一 课 程 的 目 的 和 任 务药用辅料：其中具有高分子特征的辅料，一 般被称为药用高分子辅料。厚德 明志 笃学 力行绪 论*长久以来，人们都把辅料看作是惰性物质，随着人 们对药物由剂型中释放、被吸收的性能的深人了解，现在人们 己普遍认识到：羟丙纤维素：是一种多用途的非离子型纤维素衍生物，主要用作 固体制剂崩解和粘合剂，它粗糙 的结构与药物和颗粒之间有较大 的镶嵌，可明显

12、提高片剂硬度， 同时，由于它的粉末有较大的表 面积和孔隙率，故能快速吸水膨 胀，用于片剂时，使片剂快速崩 解，从而加速药物的溶出度，提 高生物利用度。辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而 影响其生物利用度。厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用（二）药用高分子材料的分类情况分 类天然高分子如蛋白 质，多糖天然树胶半合成高分子如淀 粉纤维素的衍生物合成高分子如热固 性树脂热塑性树脂来 源传统剂型中应 用高分子材料 缓控释和靶向制剂 应用的高分子材料包装用的高分子材料用 途厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学

13、中 的 应 用（三）药用辅料与药用高分子材料的关系国际药用辅料协会(PEC)对药用辅料的定义是：药用辅料是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有 效成分或前体的组分，它的作用有：1.在药物制剂制备过程中有利于成品的加工。2.加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性。4.增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。3.有助于从外观鉴别药物制剂。厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用（三）高分子材料作为药物载体的先决条件1适宜的载药能力；2载药后有适宜的释药能力； 3无毒、无抗原性，并具有良好的生物相容性。4为适应制剂加工成型的要求，还需具备适

14、宜的分 子量和物理化学性质。 不溶性骨架 片释药过程厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用以下将分别从6个方面介绍文献报道过的一些重要的药用高分子材料在药物制剂中的应用。厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用1作为片剂和一般固体制剂的辅料口服固体 制剂辅料粘合剂 稀释剂 崩解剂 润滑剂 包衣材料 其中包衣材料 ：第一类肠溶衣材料：肠溶性材料是耐胃酸、在十二指肠很 易溶解的聚合物，如：醋酸纤维素酞酸酯。 第二类水溶性包衣材料：有海藻酸钠、明胶、桃胶、淀粉衍 生物、水溶性纤维素衍生物等，另加入泊洛沙姆或聚乙二醇

15、具有共 混增塑等作用。厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用2作为缓释、控释制剂的辅料（1）用于扩散控释的材料。扩散控释包括膜控 和骨架控释。常用的有纤维素衍生物，壳多糖，乙烯/ 醋酸乙烯共聚物，硅橡胶等。微孔膜包衣片释药原理厚德 明志 笃学 力行绪 论二 高 分 子 材 料 在 药 剂 学 中 的 应 用（2）溶解、溶蚀或生物降解的材料以及能 形成水凝胶的材料。常用的有交联羧甲基纤维素钠，羟丙甲纤维素，聚乙二醇， 聚乙醇酸，聚乳酸，聚乙醇酸/聚乳酸共聚物，聚己内酯，交联聚 维酮，黄原胶等，这一类聚合物具水溶性、水不溶性或生物降解 性等不同性质，药物释放机理通过水膨化层的扩散、高分子链的 松弛或高分子链的断裂等作用。溶