药用高分子材料第四章天然药用高分子材料及其衍生物详解演示文稿

药用高分子材料第四章天然药用高分子材料及其衍生物详解演示文稿当前第1页\共有131页\编于星期四\12点（优选）药用高分子材料第四章天然药用高分子材料及其衍生物当前第2页\共有131页\编于星期四\12点化学组成：多糖类（糖基间通过苷键连接而成的一类高分子聚合体）、蛋白质类（用动物原料制取的一类聚L-氨基酸化合物）、其它原料来源：淀粉、纤维素、甲壳素及其衍生物加工制备：天然高分子材料、天然高分子衍生物材料、生物发酵或酶催化高分子材料天然药用高分子材料的分类当前第3页\共有131页\编于星期四\12点共性：无毒、应用安全、性能稳定、成膜性好、生物相容性好、价格低廉应用：传统制剂、现代剂型和给药系统如：缓控释制剂、纳米药物制剂、靶向给药系统和透皮治疗系统天然药用高分子材料的特点返回当前第4页\共有131页\编于星期四\12点多糖：多个单糖分子脱水、缩合通过苷键连接的一类高分子聚合体。特点：分子量大、一般为无定性粉末或结晶，具吸湿性，苷键可为酸或酶催化水解，无甜味，无还原性，有旋光性，无变旋现象分类多糖类天然药用高分子及其衍生物均多糖－一种糖基、中性杂多糖－两种及以上糖基、酸性当前第5页\共有131页\编于星期四\12点一、淀粉及其衍生物（一）淀粉来源：植物的种子或块中多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第6页\共有131页\编于星期四\12点来源

淀粉含量来源淀粉含量糙米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%多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第7页\共有131页\编于星期四\12点结构－蛋白包裹的颗粒。主要成分及比例：直链淀粉(糖淀粉)：占10％～20％支链淀粉(胶淀粉)：占80％～90％结构单元：D－吡喃型葡萄糖基多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第8页\共有131页\编于星期四\12点直链淀粉－葡萄糖基以－１,４－苷键连接的线性聚合物；平均聚合度为800－3000；相对分子质量约为128000－480000。空间结构：分子内氢键作用，链卷曲成右手螺旋形，6个葡萄糖形成一个螺旋。多糖类天然药用高分子及其衍生物-1，4－苷键葡萄糖单元当前第9页\共有131页\编于星期四\12点支链淀粉－葡萄糖基单位之间以－１，４－苷键连接构成主链，在主链分支处通过－１，６－苷键形成支链。分支点的－１，６－苷键占总糖苷键的4%-5%，平均分子量1×107－5×108，聚合度为5万-250万空间结构：高度分枝的大分子，一般认为每隔15个单元，就有一个－１，６－苷键接出的分支。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第10页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第11页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物

-1,4-苷键直链淀粉成键特征-1,6苷键-1,4-苷键支链淀粉成键特征当前第12页\共有131页\编于星期四\12点淀粉粒的超大分子结构模型局部结晶网状结构，其中起骨架作用的是巨大的支链分子，直链分子一部分单独包含在淀粉粒中，也有一部分分布在支链分子当中，与支链分子的分支混合构成微晶束。淀粉粒中的结晶区占25％－50％，其余为无定形区。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第13页\共有131页\编于星期四\12点性质⑴一般物理性质形态与物性：比重约为1.5，玉米淀粉是白色结晶粉末，球状或多角形，干燥且不受热时，性质稳定。溶解性：分散于水，2%水混合液pH＝5.5-6.5，与水的接触角为80.5。-85。，不溶于水、乙醇和乙醚吸湿性：淀粉含水（葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互作用形成氢键）多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第14页\共有131页\编于星期四\12点淀粉的水化、膨化、糊化：多糖类天然药用高分子及其衍生物不离心分离淀粉在水中加热至60～80。C直链淀粉脱离支链淀粉支链淀粉溶胀离心分离黏稠胶体溶液突然大量膨化破裂(一定T)晶体结构消失黏稠的糊糊化无定型区吸水膨胀淀粉水淀粉颗粒膨胀水膨化当前第15页\共有131页\编于星期四\12点离心分离后的直链淀粉与支链淀粉多糖类天然药用高分子及其衍生物伸展为线性溶胀颗粒胶体脱水干燥粉碎脱水干燥粉碎热水不溶加热至140－150

℃再冷却凝胶结晶冷水溶解当前第16页\共有131页\编于星期四\12点糊化本质：水分子进入淀粉粒中，结晶相和无定形相的淀粉分子之间的氢键断裂，破坏了缔合结构，分散在水中成为亲水性的胶体。影响糊化的因素：淀粉粒结构；温度高低；共存的其它组分(糖、脂类、盐会不利糊化)；PH值；淀粉酶；搅拌。多糖类天然药用高分子及其衍生物淀粉种类糊化温度范围（℃）糊化开始温度（℃）大米58~6158小麦65~67.565玉米64~7264高粱69~7569当前第17页\共有131页\编于星期四\12点淀粉的回生（老化、凝沉）：淀粉糊或稀溶液在低温静置一定时间，变成不透明的凝胶或析出沉淀，这种现象称为回生或老化。形成的淀粉称为回生淀粉（β淀粉）。本质：温度降低，糊化淀粉分子运动速度减慢，直、支链淀粉分子趋于平行排列，互相靠拢－氢键－混合三维网状微晶束，与水亲和力降低低浓度－沉淀高浓度－氢键作用，分子自动排序－致密三维网状凝胶体多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第18页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物淀粉颗粒在加热和冷却时的变化当前第19页\共有131页\编于星期四\12点影响老化的因素温度：2-4℃，淀粉易老化;＞60℃或＜-20℃，不易老化；含水量：30%-60%，易老化；含水量过低或过高，均不易老化；结构：直链淀粉易老化；聚合度中等的淀粉易老化；pH值：＜7或＞10，因带有同种电荷，老化减慢多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第20页\共有131页\编于星期四\12点共聚物的影响：脂类和乳化剂可抗老化；多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化的作用；其他因素：淀粉浓度、某些无机盐对于老化也有一定的影响。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第21页\共有131页\编于星期四\12点(2)水解反应酸催化水解（稀硝酸）：多糖类天然药用高分子及其衍生物淀粉糊精低聚糖麦芽糖葡萄糖酶催化水解种类类型作用部位水解产物α－淀粉酶内切型酶链内部α－1－4苷键麦芽糖、葡萄糖及糊精β－淀粉酶外切型酶链非还原端α－1,4苷键麦芽糖葡萄糖淀粉酶外切型酶链端α－1，4(6)苷键β－葡萄糖脱支酶内切型酶支链α－1，6苷键－当前第22页\共有131页\编于星期四\12点当前第23页\共有131页\编于星期四\12点（3）显色原理：淀粉和糊精分子都具有螺旋结构，每6个葡萄糖基组成的螺旋内径与（I2.I-)直径大小匹配，当与碘试液作用时，（I2.I-)进入螺旋通道，形成有色包结物。螺旋结构长，包结的（I2.I-)多，颜色加深直链－蓝色支链－紫红加热－螺旋圈伸展成线性－颜色褪去冷却－螺旋结构恢复－颜色重现多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第24页\共有131页\编于星期四\12点2淀粉的来源、加工与物理改性（1)来源按其来源可分为：谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉、果蔬类淀粉。药用淀粉主要以谷类淀粉中的玉米淀粉为主。（2）玉米淀粉的加工制备（自看)多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第25页\共有131页\编于星期四\12点（3）物理改性与预胶化淀粉①糊化－可溶性α－淀粉新鲜制备的糊化淀粉脱水干燥处理，可得易分散于冷水的无定形粉末，即可溶性α－淀粉。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第26页\共有131页\编于星期四\12点②预胶化－部分α化淀粉、可压性淀粉淀粉经物理改性，在有水存在下，淀粉粒全部或部分破坏的产物。部分直链淀粉和支链淀粉从淀粉粒中游离出来。制备条件：强力压缩后解压或加热其水混悬液预胶化淀粉系无定形粉末，StarchRX含5％游离态直链淀粉，15％游离态支链淀粉和80％非游离态淀粉，也可能含有处理过程中添加的少量表面活性剂等。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第27页\共有131页\编于星期四\12点预胶化淀粉与淀粉相比：预胶化淀粉弹性较小，与水亲和性好，容易在水中分散；压缩性能、干燥粘合性、流动性和润滑性良好；溶胀迅速；适合用作片剂和胶囊剂的填充剂和崩解剂。（4）水解－糊精（淀粉水解过程的中间产物）制法：干燥状态下将淀粉水解－与无机酸共热根据遇碘-碘化钾溶液产生的颜色不同，分为蓝糊精、红糊精、无色糊精多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第28页\共有131页\编于星期四\12点（5）酶解－环糊精直链淀粉在酶作用下生成的环状低聚物，通常含有6-12个葡萄糖单元，其中6、7、8个葡萄糖单元研究最多、意义重大，分别称为alpha-、beta-和gama-环糊精。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第29页\共有131页\编于星期四\12点环糊精结构特点圆筒状；外缘亲水、内腔疏水，即具有极性的外侧和非极性的内侧；有手性。其内腔疏水而外部亲水的特性使其可依据范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子的包合物及分子组装体系。这种选择性的包络作用即通常所说的分子识别，其结果是形成主客体包络物(Host-GuestComplex)。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第30页\共有131页\编于星期四\12点-环糊精在中药制剂中的应用：1.在中药制剂中，主要用于包合挥发油，防止中药挥发油在生产和贮藏过程中挥发、升华或氧化变质。2.增加药物溶解度，提高制剂的生物利用度，减少服药剂量。3.掩盖药物具有的不良臭味、苦涩味，甚至刺激性。4.-环糊精与药物包合可以达到药物贮存的作用，控制药物释放，达到靶向或控释给药的目的。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第31页\共有131页\编于星期四\12点3.淀粉及聚集态结构变化的淀粉在药物制剂中的应用（1）淀粉①崩解剂:淀粉直链分散于支链网孔中，支链遇水膨胀，直链脱离，促进淀粉崩解；非均相结构（晶区及无定形区）受力不平衡性；毛细吸水作用、本身吸水膨胀作用。－－但仅适用于不溶或微溶性药物的片剂多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第32页\共有131页\编于星期四\12点②作为稀释剂，可压缩性差，难以成型，需加适量糖粉或糊精混合增加黏性和硬度。③吸水辅料：制备中药干浸膏成分的中药制剂，解决稠膏干燥问题。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第33页\共有131页\编于星期四\12点（2）预胶化淀粉与天然淀粉和微晶纤维素相比，它具有以下特点：①流动性好，并有黏合作用，可增加片剂硬度，减少脆碎度②可压性好，弹性复原率小，适用于全粉末压片；③具良好润滑作用，减少片剂从膜圈顶出的力量；④良好的崩解性质。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第34页\共有131页\编于星期四\12点用途：①预胶化淀粉具有溶胀、变形复原作用－黏合性、可压性、促进崩解和溶出；崩解作用不受崩解液pH影响；②改善药物溶出作用，有利于生物利用度的提高；③改善成粒性能，加水后适度黏着，适于流化床制粒，高速搅拌制粒，并有利于均匀粒度，成粒容易。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第35页\共有131页\编于星期四\12点（3）糊精片剂胶囊剂-稀释剂片剂－黏合剂－释放性能差，干扰主药含量测定口服液体制剂或混悬剂－增粘剂环糊精－稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用；增加反应的立体选择性与区域选择性被用于有机合成中多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第36页\共有131页\编于星期四\12点(二)淀粉衍生物氧化淀粉-用次氯酸盐或过氧化氢等氧化剂使淀粉氧化。交联淀粉-淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂如环氧氯丙烷和甲醛等交联剂作用，使不同淀粉分子的羟基间联结在一起.淀粉酯-乙酸酯、高级脂肪酸酯、硫酸酯、硝酸酯等。淀粉醚-羟丙基淀粉和羧甲基淀粉等。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第37页\共有131页\编于星期四\12点1.羧甲基淀粉钠(CMS-Na)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。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第38页\共有131页\编于星期四\12点羧甲基淀粉钠(CMS-Na)的制备多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第39页\共有131页\编于星期四\12点2.羟乙基淀粉(HES)淀粉与环氧乙烷在碱催化条件下反应制得。糊液黏度稳定；透明性好，黏力强；醚键的化学稳定性好用作冷冻时血红细胞的保护剂；与二甲基亚砜复配作为骨髓的良好冷冻保护剂多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第40页\共有131页\编于星期四\12点3.交联淀粉（1）冷冻稳定性和冻融稳定性－交联化学键（2）膜强度提高，膨胀度热水溶解度降低－交联度（3）耐酸碱和剪切力－食品工业增稠剂多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第41页\共有131页\编于星期四\12点二、纤维素及其衍生物纤维素是杆物细胞壁的主要成分，构成杆物组织的基础。棉花含90%以上，亚麻含80%，木材的细胞含50%，其他竹子、芦苇、稻草、野草等都含有大量的纤维素。特性：固体纤维状物质，不溶于水，不溶于有机溶剂，加热分解，不熔化。糖苷键对酸不稳定，对碱比较稳定。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第42页\共有131页\编于星期四\12点1.纤维素的结构与性质结构单元是D-吡喃葡萄糖基，相互间以-1,4-苷键连接，分子式为(C6H10O5)n，聚合度几百至一万。线性、长链、半刚性高分子；聚合度高，结晶度高；形成氢键。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第43页\共有131页\编于星期四\12点纤维素与淀粉的单体结构差别多糖类天然药用高分子及其衍生物α-D-吡喃型葡萄糖β-D-吡喃型葡萄糖当前第44页\共有131页\编于星期四\12点纤维素性质(1)化学反应性：醇羟基可以发生氧化、醚化、酯化反应、接枝共聚等。酯化反应时，伯醇羟基的反应速度最快。(2)氢键的作用：在纤维素分子内或分子间可形成缔合氢键，也可以与其他分子形成氢键。一般，结晶区内羟基都已形成氢键，而在无定形区，则有少量游离羟基。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第45页\共有131页\编于星期四\12点(3)吸湿与解吸：游离羟基易与极性水分子形成氢键缔合，产生吸湿作用。吸水量与无定型区所占比例成正比。(4)溶胀性：纤维素在浓碱液(12.5%~19%)中能形成碱纤维素，具有稳定的结晶格子。离子半径越小，水化度越大，溶胀能力越强；温度降低，浓度升高，溶胀作用增加。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第46页\共有131页\编于星期四\12点(5)降解热降解：受热时或发生水解或氧化降解。20~150℃，只进行纤维素的解吸；150~240℃，产生葡萄糖基脱水；240~400℃，断裂纤维素分子中的苷键和C-C键；400℃时，芳构化和石墨化。机械降解：聚合度下降，同时结晶度下降。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第47页\共有131页\编于星期四\12点(6)水解性：酸性条件下易水解，碱性条件下一般较稳定。Ａ、酸水解浓酸或高温原因：分子构象分子内氢键封闭苷键多糖类天然药用高分子及其衍生物Ｂ、碱水解高温才水解当前第48页\共有131页\编于星期四\12点（一）粉状纤维素(PowderedCellulose)（1）来源与制法多糖类天然药用高分子及其衍生物纤维浆17.5%NaOH20。C不溶部分干燥、粉碎粉状纤维素包括纤维素与半纤维素，聚合度约500。当前第49页\共有131页\编于星期四\12点（2）性质白色、无臭、无味粉末，具有纤维素的通性，不溶于水、稀酸及大多数有机溶剂，微溶于NaOH溶液。平衡吸湿量大都在10%以下，流动性较差，具有一定可压性。（3）应用填充剂，利于药物压片成型多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第50页\共有131页\编于星期四\12点（二）微晶纤维素(MicrocrystallineCellulose)（1）来源与制法多糖类天然药用高分子及其衍生物胶态微晶纤维素：纤维素+亲水性分散剂-纤维素2.5mol/LHCl105。C,15min溶去无定形部分水洗、氨洗微晶纤维素当前第51页\共有131页\编于星期四\12点（2）性质白色、无臭、无味，多孔、易流动粉末，不溶于水、稀酸、氢氧化钠液和一般有机溶剂。聚合度约220，结晶度高。可压性：具有高度变形性，极具可压性。吸附性：为多孔性微细粉末，可以吸附其他物质如水、油和药物等。比表面积随无定形区比例的增大而增大。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第52页\共有131页\编于星期四\12点分散性：微晶纤维素在水中经匀质器作用，易于分散生成奶油般的凝胶体。胶态微晶纤维素因含有亲水性分散剂，在水中能形成稳定的悬浮液，呈不透明的“奶油”或凝胶状。反应性能：在稀碱液中少部分溶解，大部分膨化，表现出较高的反应性能。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第53页\共有131页\编于星期四\12点（3）纤维素及物理改性纤维素的应用赋形剂：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－纤维素多孔结构－分子间氢键或被包含－干燥成型－体液－润胀－氢键破坏－药物释放多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第54页\共有131页\编于星期四\12点（三）纤维素衍生物药用纤维素衍生物的化学类别酯类（3/4）、醚类（1/4）、醚酯类化学结构类型与应用性质1、取代基团的性质体积大小；极性2、被取代羟基的比例3、重复单元中及聚合物链中取代基的均匀度4、侧链平均长度及衍生物的分子量分布多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第55页\共有131页\编于星期四\12点取代度(DS)：每个葡萄糖单元中被取代羟基数的平均值。反应度(DR)或摩尔取代度(MS)：平均每个葡萄糖单元与环氧烃反应的摩尔数。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第56页\共有131页\编于星期四\12点1.醋酸纤维素(CelluloseAcetate)纤维素部分乙酰化，CH３CO-含量30％-45％，１.5~3.0个羟基被乙酰化／每结构单元。规整性降低，耐热性提高，不易燃烧，吸湿性变小，电绝缘性提高。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第57页\共有131页\编于星期四\12点醋酸纤维素制备多糖类天然药用高分子及其衍生物OHOHOH2COHn+

3n(CH3CO)2H2SO43nCH3COOHOH3COCOH3COCOH2COCOCH3n+纤维素三醋酸酯O当前第58页\共有131页\编于星期四\12点醋酸纤维素性质①溶解性：不溶于水，可溶于某些有机溶剂，吸湿性小。水的渗透性及在有机溶剂中的溶解性随取代度增加而减小。②安全性：无生物活性，有生物相容性。③其它：在生物pH范围内稳定，无配伍禁忌。耐热性提高，不易燃烧，电绝缘性提高。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第59页\共有131页\编于星期四\12点醋酸纤维素应用二醋酸纤维素：缓释和控释包衣材料Ｍav=50000成膜性好＞乙基纤维素薄膜具半渗透性，可阻止溶液中水分子以外的物质的渗透，是制备渗透泵片剂包衣的主要材料三醋酸纤维素：经皮给药系统中－微孔骨架(膜)材料或微孔膜材料；透皮吸收制剂的载体优良性能：生物相容性皮肤不致敏－肾渗析膜；与全部医用辅料配伍；可用辐射线或环氧乙烷灭菌国外：肠溶包衣材料－CA水分散体多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第60页\共有131页\编于星期四\12点2.纤维醋法酯(CelluloseAcetatePhthalate)部分乙酰化的醋酸纤维与苯二甲酸酐缩合制得，含乙酰基17-26%,含酞酰基（C8H5O3）30-36%。取代度约为1的醋酸纤维素，在稀释剂吡啶中同酞酸酐酯化而成的半酯。性质

(1)溶解性：白色易流动有潮解性的粉末，不溶于酸性水溶液，而可以在pH6.0以上的缓冲液中溶解，溶于丙酮及与乙醇或甲醇的混合溶剂系统。

多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第61页\共有131页\编于星期四\12点(2)稳定性：吸湿性不大，但高温高湿易水解。(3)安全性：口服毒性低，体内不代谢，对耳、粘膜及呼吸道有刺激性。CAP具有急性化学腐蚀作用，严重者可造成栓塞后动脉瘤模型的破裂。(4)具有抗HIV活性和抗疱疹病毒作用。应用：肠溶包衣材料(制成水分散体)、缓释材料。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第62页\共有131页\编于星期四\12点3.羧甲基纤维素钠(CarboxymethylcelluloseSodium)、交联CMCNa、CMCCa阴离子型纤维素醚类，白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味，羧甲基取代度0.6-0.8，相对分子量为9×104-7×105。多糖类天然药用高分子及其衍生物工业味精当前第63页\共有131页\编于星期四\12点性质(1)溶解性：易分散于水中成胶体溶液，不溶于乙醚、乙醇、丙酮等有机溶剂，水溶液对热不稳定。有吸湿性。水中溶解度与取代度有关，0.5-2时可溶，药剂中应用较多的是0.7左右。(2)粘度：取代后，纤维素原有的结晶结构被破坏，并因钠盐的强烈亲水性而极易溶于水，水溶液具粘性。ｐH＞10粘度急剧下降，ｐH＜2，沉淀出现。取代度＞0.8，耐酸和耐盐性好。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第64页\共有131页\编于星期四\12点（3)分散度：粒度对分散性和溶解性有影响

交联CMCNa：不溶于水，粉末流动性好。良好吸水溶胀性，有助于片剂中药物溶出和崩解。CMCCa：取代度与CMCNa相近，但分子量低，不溶于水，易吸水膨化。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第65页\共有131页\编于星期四\12点应用CMCNa：助悬剂、稳定剂、增稠剂、粘合剂、崩解剂、缓释材料、薄膜包衣材料。皮下或肌肉注射混悬剂的助悬剂，但不宜静脉注射。膨胀性通便药，粘膜溃疡保护剂。也用做纺织浆料、造纸增强剂和油田钻井泥浆处理剂羧甲基纤维素是惰性粘合剂和增稠剂，用于调节和改善很多食品(果冻、糊馅、可涂抹的干酪、色拉调味汁、饼馅、糖霜)的质地。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第66页\共有131页\编于星期四\12点交联CMCNa：良好崩解剂CMCCa：由于CMCNa口服易成糊状，且作为崩解剂型性能不好。可作为助悬剂、增稠剂、丸剂和片剂的崩解剂、粘合剂、分散剂使用；也适用于限制钠盐摄取的患者使用。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第67页\共有131页\编于星期四\12点4.甲基纤维素(MethylCellulose)

多糖类天然药用高分子及其衍生物R=-H或-CH3当前第68页\共有131页\编于星期四\12点性质(1)含甲氧基27.5-31.5%，取代度1.5-2.2，聚合度50-1500。(2)白色至黄白色粉末或颗粒，相对密度1.26-1.31，熔点280-300℃。(3)溶解性：不溶于热水、饱和盐溶液、醇、醚、丙酮、甲苯、氯仿；溶于冰醋酸或等量混和的醇和氯仿中。冷水中的溶解度与取代度有关，取代度为2时最易溶。微有吸湿性。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第69页\共有131页\编于星期四\12点(4)粘度：温度升高，初始粘度下降，再加热反易胶化；取代度增加，胶化温度降低。(5)稳定性：室温时，pH在2-12间稳定；易霉变，常用热压灭菌法灭菌，与常用的防腐剂有配伍禁忌。(6)安全性：安全、无毒，可供口服，不宜静脉注射。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第70页\共有131页\编于星期四\12点应用①粘合剂：低或中等粘度级较好，可用其溶液或作为粉末加入均可，用于改进崩解／溶出速率。②凝胶剂：增稠凝胶及霜剂宜选高粘度级。③悬浮剂及增稠剂：常用以延迟悬浮液沉降及增加药物接触时间。④片剂包衣:可应用高置换低粘度级作薄膜包衣，亦用于包糖衣前包于核外作隔离层。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第71页\共有131页\编于星期四\12点⑤崩解剂：高粘度级的作为崩解剂。⑥乳化剂：因溶液的表面张力很低，宜选低粘度级的，一般浓度为l～5％。⑦滴眼剂：宜选高粘度的。亦可作无形镜片的润湿剂及浸渍液。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第72页\共有131页\编于星期四\12点5.乙基纤维素(EthylCellulose)

多糖类天然药用高分子及其衍生物R=-H或-CH2CH3当前第73页\共有131页\编于星期四\12点性质(1)一般物性：白色或黄白色粉末及颗粒，无臭、无味。(2)溶解性：不溶于水、胃肠液、甘油和丙二醇。乙氧基含量<46.5%，易溶于氯仿、乙酸甲酯、四氢呋喃等。乙氧基含量>46.5%，易溶于乙醇、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、甲苯等。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第74页\共有131页\编于星期四\12点(3)稳定性：耐碱、耐盐，短时间内耐稀酸，高温及日照下易氧化降解。应用一种理想的水不溶性载体材料，适宜作为对水敏感的药物骨架、水不溶性载体、片剂的粘合剂、薄膜材料、微囊囊材和缓释包衣材料等。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第75页\共有131页\编于星期四\12点以甲基纤维素与乙基纤维素的混合溶液将阿司匹林颗粒包衣。口服后遇消化液，甲基纤维素即从膜上溶出，使膜形成微孔，膜内药物便可从此通道内向外扩散。膜上剩下的乙基纤维素微孔膜为屏障，可限制药物扩散的数量及速度，药物在体内的吸收速率与体外溶出速率呈良好的相关性。例：阿司匹林当前第76页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物6.羟乙基纤维素(HydroxyethylCellulose)

性质(1)溶解性：全溶于冷水、热水、弱酸、弱碱、强酸、强碱，不溶于大部分有机溶剂(可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺)，在二醇类极性有机溶剂中能膨化或部分溶解。当前第77页\共有131页\编于星期四\12点(2)相溶性：在溶液中与多数水溶性树脂及无机盐溶液可混用形成清澈、均匀、高粘度溶液。(3)粘度：粘度随浓度增加而很快增加，随温度增加会下降。冷却至原来温度，溶液又恢复原来的粘度。pH为2-12时稳定，否则，粘度会下降。(4)成膜性：溶液能制成无色、透明的膜。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第78页\共有131页\编于星期四\12点应用眼科制剂、耳科及局部外用的辅料。作为药物和食品的粘结剂、成膜剂、增稠剂、悬浮剂和稳定剂，对药物有微粒包封作用，从而使药粒起缓释作用。多糖类天然药用高分子及其衍生物提高黏度，保持乳液稳定性含泪膜主要成份－羟乙基纤维素，增加粘附，呵护角膜当前第79页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物7.羟丙基纤维素和低取代羟丙基纤维素(HPC，L-HPC)HPC羟丙基含量为53.4~77.8%，L-HPC含量为5~16%当前第80页\共有131页\编于星期四\12点性质(1)溶解性：HPC可溶于甲醇、乙醇、丙二醇、异丙醇、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺，高粘度型号溶解性较差。(2)热致凝胶性：易溶于38℃以下水中，加热胶化，在40-45℃时形成絮状膨化物，放冷可复原。(3)粘度：与聚合度、浓度有关多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第81页\共有131页\编于星期四\12点(4)稳定性：有潮解性，但粉末很稳定。水溶液易受化学(低pH)、生物及光降解而致粘度降低。不宜与高浓度溶质配伍，因溶质夺取溶剂中的水分产生沉淀。(5)L-HPC突出特点：在水和有机溶剂中不溶，但在水中可溶胀，溶胀性随取代基的增加而提高；有很大的表面积和孔隙度，可加速吸湿速度，增加溶胀性。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第82页\共有131页\编于星期四\12点应用粘合剂、成粒剂、薄膜包衣材料，还可作为微囊包封的膜材、胃内滞留片的骨架材料和辅料、混悬剂的增稠剂和保护胶体，也常用于透皮贴剂。L-HPC：缓释片剂骨架、崩解剂等。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第83页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物8.羟丙甲纤维素(HPMC)是纤维素的部分甲基和部分聚羟丙基醚当前第84页\共有131页\编于星期四\12点性质（1）溶解性：是一种经环氧丙烷改性的甲基纤维素。冷水溶解、热水不溶，具热致凝胶性。能溶于甲醇和乙醇溶液、氯代烃、丙酮等，它在有机溶剂中的溶解性优于水溶性。有一定吸湿性。（2）黏度：温度升高，黏度开始下降，但至一定温度时则黏度突然上升而发生凝胶化。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第85页\共有131页\编于星期四\12点（3）相容性：水溶液对一般盐类如氯化物、溴化物、磷酸盐、硝酸盐等稳定；可与水溶性高分子化合物混用，而成为均匀透明的黏度更高的溶液。（4）稳定性：在pH值2-12范围内不受影响；醚化取代度增加，抗酶侵蚀能力增强。（5）具有良好的成膜性。将它的水溶液或有机溶液，涂于玻璃板上，经干燥后即成为无色、透明而坚韧的薄膜。（6）吸湿性多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第86页\共有131页\编于星期四\12点应用除具有其他纤维素醚类的增稠、分散、乳化、粘合、成膜、保持水分和提供保护胶体作用外，在有机溶剂中的溶解性较其他纤维素醚优越。用作基质、黏合剂、骨架材料、制孔道剂、成膜材料或包衣材料等，缓释制剂，眼用制剂。多糖类天然药用高分子及其衍生物当前第87页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物9.羟丙甲纤维素酞酸酯（HPMCP)制法羟丙基甲纤维与酞酸在冰醋酸中，以无水醋酸钠为催化剂酯化而得。性质形状：米黄色或白色的片状物或颗粒溶解性：不溶于水和酸性溶液稳定性：化学与物理性质稳定膜透过性当前第88页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物应用HPMCP是性能优良的新型包衣材料。因其无味，不溶于唾液，故可用作薄膜包衣以掩盖片剂或颗粒的异味。它不溶于胃液，但能在小肠上端快速膨化溶解，故是肠溶衣的良好材料。也可用于制备缓释药物的颗粒。当前第89页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物10.醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯（HPMCAS)应用作片剂肠溶包衣材料、缓释性包衣材料和薄膜包衣材料。

特殊优点是在小肠上部的溶解性好，对于增加药物的小肠吸收比现行的一些肠溶材料理想。当前第90页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物三、阿拉伯胶（gumarabic）1.化学组成85％多糖＋4％蛋白质高分子量阿拉伯胶糖蛋白GAGPD－半乳糖L－阿拉伯糖L－鼠李糖D－葡萄糖醛酸羟脯氨酸丝氨酸脯氨酸亮氨酸当前第91页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物2.结构多糖主链：1，3－糖苷键相连的聚半乳糖链支链：其余三种多糖以1，3－糖苷键、1，6-糖苷键与主链相连GAGP重复结构单元：10-12个氨基酸残基形成的主链；40个单糖基构成的侧链藤枝编花模型、绳状结构当前第92页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物3.性质①分子量2×105～30×105②形状天然：泪珠状圆球颗粒透明琥珀色精致胶粉：粉状或片状白色③溶解度多糖化合物溶解度之首④黏度分子链上羧基的解离程度影响黏度当前第93页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物⑤流变性以下～40％～以上牛顿流体假塑性流体⑥酸稳定性pH低于3时酸基离子状态溶解度黏度⑦乳化稳定性鼠李糖及蛋白质含量乳化稳定性电解质含量表面分子活性疏水性当前第94页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物⑧热稳定性：长时间高温加热引起降解，乳化性能下降。⑨兼容性：能与大部分天然胶和淀粉相互兼容；低pH值下能与明胶形成聚凝软胶。来源与制备豆科的金合欢树属的树干创伤分泌物工艺：原始胶粉碎溶解后去杂批号混合分装喷雾干燥杀菌漂白过滤

当前第95页\共有131页\编于星期四\12点当前第96页\共有131页\编于星期四\12点当前第97页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物药用1.粘合剂常与淀粉浆混用2.乳化剂常与西黄蓍胶15：1配用3.微囊材料天然水溶性4.赋形剂5.披覆及造粒6.助悬稳定剂、胶囊稳定剂、增稠剂、缓释剂和保护胶体沙漠黄金当前第98页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物四、甲壳素、壳聚糖及其衍生物1.结构甲壳素(chitin)壳聚糖(chitosan，CS)几丁质、甲壳质、壳多糖脱乙酰几丁质、甲壳胺、黏性甲壳素分子量1*106-2*1063*105-6*105由2-乙酰葡萄糖胺以β-1，4-苷键连接而成的线形氨基多糖葡萄糖胺相互以β-1，4-苷键连接而成的多聚线形碱性多糖当前第99页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物2.制备提取甲壳素(几丁质)的工艺：首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质，然后，用盐酸除去钙盐，剩下的就是几丁质。制备壳聚糖方法：当前第100页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物3.性质名称颜色状态分解温度溶解性水溶性吸湿性甲壳素白色或半透明无定型固体或片状物270℃无水甲酸、浓无机酸或二元溶剂等不溶强壳聚糖白色或米黄色固体或结晶性粉末或片状185℃水、矿酸、有机酸或弱酸稀溶液脱乙酰度、分子量浓度、pH值影响黏度较强特：壳聚糖游离氨基的临位羟基有螯合二价金属离子作用当前第101页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物4.生物降解性壳聚糖甲壳胺酶、壳二糖酶低聚壳聚糖葡萄糖胺甲壳素酶、溶菌酶、N-乙酰葡萄糖胺酶甲壳素甲壳素低聚糖乙酰氨基葡萄糖当前第102页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物5.生物活性①抗菌、杀菌作用：甲壳素；壳聚糖②抗肿瘤作用：甲壳素③促进组织修复及止血：甲壳素④增强免疫力：壳聚糖⑤中和胃酸、抗溃疡、降低肾病患者血清胆固醇、尿素及肌酸水平：甲壳素；壳聚糖⑥降脂和降胆固醇：甲壳素；壳聚糖当前第103页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物6.甲壳素/壳聚糖及其衍生物的应用缓释制剂辅料甲壳素：多孔海绵状性质可做缓释剂的载体壳聚糖：遇酸膨胀成凝胶，包裹药物，阻止释放控释制剂辅料崩解剂、赋形剂、黏合剂载体骨架材料（最常见应用领域）当前第104页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物膜材料壳聚糖作为包衣材料可使脂质体或微粒具有一定的黏膜黏特性，同时保护药物免受霉降解。甘油可增加膜的韧性；明胶增加膜的强度和光泽。壳聚糖及其衍生物作为基因载体壳聚糖带有的阳离子可和DNA的阴离子有效结合，保护其免受核酸酶的降解当前第105页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物絮凝剂、澄清剂甲壳素分子中的氨基带有正电荷，可使带有负性悬浮颗粒反应后凝聚。甲壳素也可与药液中的蛋白质、果胶等发生分子间吸附架桥作用和对荷负电荷物质的中和作用来去除颗粒较大，具有沉淀趋势的悬浮颗粒。当前第106页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物五、透明质酸（hyaluronic，HA）透明质酸又名玻璃酸，由1，4-D-葡萄糖醛酸-β-1，3-D-N-乙酰葡萄糖胺的双糖重复单位联结构成的一种线性酸性黏多糖。双糖单位数300-11000对；平均分子量5×105-8×105。当前第107页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物性质白色、无臭、无味、无定性粉末，有强吸湿性，不溶于有机试剂，溶于水。较高黏性。黏度影响因素：①pH值；②透明质酸酶；③半胱氨酸、维生素C等还原性物质；④紫外线对人类及动物无抗原维持组织结构和体液平衡功能当前第108页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物

透明质酸在软骨组织细胞外基质的蛋白聚糖中的作用

当前第109页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物

当前第110页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物来源与制备HA普遍存在于动物和人体内，如皮肤、肌肉、软骨、脐带、人血清、关节滑液、脑、鸡冠、眼玻璃体、鸡胚、动脉和静脉壁等。可通过动物组织提取或发酵法制取。当前第111页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物应用1.用于创伤、烧伤治疗作为构成细胞外基质和细胞间基质的主要成分，HA对创伤愈合有多种促进作用：①与血浆纤维蛋白组成的凝块在伤口愈合过程中发挥构造功能；②通过促进粒细胞的吞噬活性调节炎症反应；③局部降解产生的低分子量HA促进血管生成；④调控胶原的合成。当前第112页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物2.用于眼科治疗1960年首次成功应用于视网膜剥离手术。外用1％透明质酸钠(sodiumhyaluronate，简称SH)：①注入前房后，可加深前房，维持前房一定空间深度，其滑黏性有利于异物取出和人工晶体植入等；②SH可作为滑润剂润湿眼球表面，防止上皮干燥，常用于治疗干燥性角结膜炎(干眼病)等。当前第113页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物3.用于骨科、外科治疗①HA作为关节滑液和软骨基质的主要成分，在关节腔内起润滑作用，可以减少组织间的摩擦、改善组织的炎症反应、促进关节软骨的愈合与再生、缓解疼痛、增加关节活动度等；②SH在外科可填充因外伤或手术所致的组织缺损，也可预防腹部手术的黏连；③SH有良好的透皮吸收功能，用于软组织损伤和关节炎止痛，对类风湿性关节炎及骨性关节炎效果显著；④手术中使用HA还可以起到防止深处结痂的作用。当前第114页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物4.作为诱导靶向给药载体5.作为皮肤制剂的缓释制剂6.其他HA能调节蛋白质、水、电解质在皮肤中的扩散和转运，促进伤口愈合，所以它在化妆美容用品中得到了广泛的应用。另外，日本研制了一种含HA的鼻鼾阻止剂，可有效地防止鼻鼾。当前第115页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物六、海藻酸钠及其盐海藻酸钠又名褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐，由聚β-1，4-甘露糖醛酸与聚α-1，4-L-古洛糖醛酸结合成的线形高聚物。分子式为(C6H7O6Na)n,相对分子量在32000～200000左右。当前第116页\共有131页\编于星期四\12点多糖类天然药用高分子及其衍生物性质：无臭、无味、白色至淡黄色粉末；不溶于有机溶剂和酸类，能缓慢溶于水形成粘稠液体；具成膜性，膜透明且坚韧；与蛋白质、明胶、淀粉相容性好，与大多数多价阳离子反应会交联；古洛糖醛酸含量越高，聚合度越大则凝胶硬度越大；具备良好的生物相容性；易染菌。当前第117页\共有131页\编于星期四\12点多