聚乙醇酸-快猴网课件

第六章其他药用高分子材料、预制品本章内容第一节供药用的生物可降解聚合物第二节供药用的其他聚合物第三节供药剂用的高分子材料制品第一节供药用的生物可降解聚合物聚酯及其共聚物聚原酸酯氨基酸类聚合物聚酸酐聚磷腈聚α-氰基丙烯酸烷基酯一、聚酯及其共聚物（一）聚乙醇酸（聚乙交酯，PGA)

是乙醇酸（羟基乙酸）缩合或乙交酯开环聚合的产物。P221

在体内完全降解成CO2和水，而不需任何酶的参与，主要用作手术缝合线、骨折内固定物（二）聚乳酸（PLA)及乙醇酸-乳酸共聚物（PLGA)1.来源

聚乳酸，又称聚丙交酯:是利用乳酸直接缩聚而成

乙醇酸-乳酸共聚物:丙交酯和乙交酯在催化剂下进行开环缩合制备P2222.性质（1）光学活性：PDLA/PLLA/PDLLA（2）降解性：水解，最终产物是水和二氧化碳。3.应用

PLA用作医用手术缝合线以及注射用微囊、微球、埋植剂等制剂的材料。

PLGA主要用作注射用微球、微囊以及组织埋植剂的载体材料。现有缓释制剂上市的有：（P223)（三）聚己内酯（PCL)及乙醇酸-己内酯共聚物(PGA-PCL)

PCL是应用广泛的一种脂肪族聚酯，主要被作为药物控制释放的扩散型控释载体材料，可形成药膜、载药微球、植入剂等。P223

PCL比PGA具有更好的疏水性，体内降解缓慢，常与PGA共聚，可改善加工性和控制体内外降解速率，更适合作为药物控释载体。（四）聚酯-聚乙二醇

PEG-PLA、PEG-PCL

两亲性嵌段共聚物，在水中可自组装成具有纳米级粒径的球形壳核结构的胶束，称为聚合物胶束。是药物传递系统领域的热点。主要用于药物增溶、缓控释制剂和靶向制剂。二、聚原酸酯（POE)

多元原酸或多元原酸酯与多元醇类在无水条件下缩合形成原酸酯键而制得（P225)。疏水性聚合物，在碱性及中性条件下稳定，在水中不溶解不溶胀。在生物体内表面溶蚀降解。

应用：植入剂材料（缓控释,避孕药、戒毒药）;制成骨钉短期体内植入物;植入眼腔，释放药物治疗眼疾三、氨基酸类聚合物改性蛋白和人工合成的聚氨基酸,分为三类：

①聚氨基酸：α-氨基酸肽键聚合,聚天冬氨酸、聚谷氨酸

②假性聚氨基酸：α-氨基酸非肽键聚合,聚氨酯-碳酸酯

③氨基酸共聚物：氨基酸-非氨基酸共聚,聚乙二醇-氨基酸

性能：优良的生物相容性和生物降解性（酶解），无毒应用：缝合线、人工皮肤等；药物控释：计划生育、抗肿瘤药物药物键合到材料上，形成聚合物前药释药四、聚酸酐是单体通过酸酐键相连的聚合物。P227表面酸酐键:高度水不稳定性和疏水性阻止水分子进入聚合物内部,主要进行表面溶蚀。降解速度：通过调节羧酸种类和比例，来调节其疏水性单体的含量，以控制聚酐的降解速率和药物释放速率，可使药物在适当的载药量范围内达到零级释放。

释药特点：先有一个滞后时间，以后的释放速度近乎恒定。应用：安全、无毒、无刺激；无致炎、致热、致突变、致畸作用

药物控释材料：抗肿瘤药、抗生素、多肽

交联聚酸酐：抗压强度大、力学性能好、降解时间长：作骨科材料五、聚磷腈主链结构以磷、氮原子交替组成的新型无机高分子，结构见P228。性质：①主链柔顺性好，玻璃化转变温度低，兼有无机和有机聚合物的性能；②热稳定性高，300℃开始降解；③生物相容性、生物降解性好。④侧链修饰可制造疏水性线型聚磷腈和亲水性线型聚磷腈。应用：无毒、生物相容性和生物降解性好。

疏水性线型聚磷腈：蓄积式、均混式埋植剂和微球制剂

亲水性线型聚磷腈：交联形成水凝胶释药基质

人体可置换性材料：人造心脏、人造血管、人造皮肤和其他代用器官。六、聚α-氰基丙烯酸烷基酯（PACA)

单体：氰基丙烯酸烷基酯P229甲酯：PMCA

乙酯：PECA

丁酯：PBCA

异丁酯：PIBCA

己酯：PHCA

异己酯：PIHCA

性质：

溶于醚类有机溶剂、强极性溶剂：硝基苯、乙腈、四氢呋喃碱水解：产生甲醛，有毒体内降解方式：酯酶降解（毒性小、生物可降解）生物相容性好、无致畸、致癌、致突变作用应用：

手术黏合剂纳米给药系统材料：抗肿瘤药、核苷酸、蛋白眼部给药

第二节供药用的其他聚合物二甲基硅油硅橡胶离子交换树脂一、二甲基硅油（简称硅油）（一）来源、化学结构和制备1、来源

是一系列不同黏度的低分子量聚二甲氧基硅氧烷的总称2、化学结构3、制备起始原料是二甲基二氯硅烷。

黏度硅油：①二甲基氯硅烷在25℃水解成不稳定的二元硅醇；②在酸性条件下，以六甲基二硅氧烷为封端剂，二元硅醇即缩合而成。高黏度硅油：将二元硅醇及根据分子量要求的计算量封端剂，在四甲基氢氧化铵催化下，在85～90℃减压缩聚而成。（二）性质硅油是一种无色或淡黄色的透明油状液体，无臭、无味，黏度范围在0.65～3×106㎜2/s。

①最大特点是应用温度范围内（-40～150℃）黏度变化极小，具有很高的耐热性。硅油的黏度在-30℃和100℃时仅相差7倍，而标准石油样品可变化1800倍之多。②硅油具有优良的耐氧化性，可以耐受160℃2h干热灭菌。

150℃以上有氧环境中由于分子链上的甲基逐渐被氧化甲醛并发生交联，黏度逐渐升高；加热至250～300℃或加入适量催化剂（如过氧化物），硅油转变成凝胶或固化。在更高温度，硅油可燃烧灰化。③对大多数化合物稳定，在强酸、强碱中降解④在非极性溶剂中易溶，随黏度增大，溶解度逐渐下降，P231表6-1⑤优良的疏水性和较小的表面张力，起消泡和润滑作用（三）应用

①直接作为药物使用，硅油是有效的胃肠气体消除剂。②作为制剂辅料：乳膏添加剂：润滑；压片润滑剂、抗静电剂、增光剂③容器内壁强疏水性“硅膜”:防止药液对容器内壁的腐蚀；防止包装材料中成分对药液的影响（四）安全性在生理活性上表现出极端惰性，口服不吸收在皮肤上时有极好的润滑效果，无刺激性和致敏性，能防止水分蒸发以及药物刺激如果硅油中存在残留未水解完全的氯硅烷，遇水可能会释出氯化氢而产生刺激。对眼有一时性的刺激作用硅油在肌肉组织内不被吸收而可能导致颗粒性肉芽肿，故不宜用在注射剂二、硅橡胶（一）来源、化学结构和制备1、来源是以高分子量的线型聚有机硅氧烷为基础，添加某些特定组分，再按照一定工艺要求加工后，制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。2、化学结构（二）性质硅橡胶的特点硅橡胶具有聚有机硅聚物的一般特点：耐温性、耐氧化、疏水性、柔软性和透过性等，决定因素：－O－Si－为主链重复链节的分子结构、构型、构象以及有机侧链的数量和种类，分子量(特性黏数）大小及分子量分布有关。硅橡胶的结构与其性质的相关性分子间作用力很弱：分子结构的对称性、分子链呈螺旋状而使硅氧键的极性相互抵消、侧链为非极性基团性质：玻璃化温度很低，具有良好的耐低温性、柔软性，在加入填充剂或硫化后，其玻璃化温度均不改变。决定硅橡胶的极性

Si-O键的极性近似于离子键，其分子主链的Si-O键能为452.5kJ/mol,在250℃以下能正常使用。在高温下主要发生支链氧化和裂解而主链却没有变化，故具有优异的热氧化稳定性。（三）应用

1.生理惰性和生物相容性，适合于各种人造器官，如心脏瓣膜、膜型人工肺、人工关节、皮肤扩张和颜面缺损修补等；2.与药物的良好配伍性和具有缓释、控释性，已用作子宫避孕器、皮下埋植剂以及经皮给药制剂的载体材料，控制象黄体酮、18-甲基炔诺酮、睾丸素等甾体药物的释放可长达一年，释药速度取决于主链结构、侧链基团、交联度以及填料等因素

3.控释包衣材料：为改善亲水性药物和离子型药物不易透过的缺点，通常加入水溶性化合物（PEG、乳糖、甘油等），加入二氧化钛等增加膜的弹性和机械强度。离子交换树脂是一类带有功能基团的不溶性惰性高分子材料，可再生、反复使用，而不被生物体所吸收

由三部分组成：三维网状骨架（苯乙烯-二乙烯苯）、带电荷的活性基团（与骨架主链共价结合）、活性离子（与活性基团以离子键结合根据其解离的活性离子电性分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。聚合物链结构决定树脂物理性质、生物相容性、交换容量等。三、离子交换树脂离子交换树脂的重要特征参数1.交换容量是指离子交换树脂具有的交换的反离子的能力，他包括了聚合物链结构中所有荷电基团或可能荷电基团的总交换能力。重量交换容量：mmol/g干树脂体积交换容量：mmol/ml湿树脂2.酸碱强度与活性基团相关磺酸、磷酸、羧酸的pKa依次为<1、2-3、4-6季铵、叔胺、仲胺pka依次为>13、7-9、5-9影响树脂的载药速度以及药物从胃液或肠液中释放的速度3.交联度、粒径、孔隙率和溶胀度离子交换树脂的水化速度、溶胀度是影响树脂的交换容量、交换速度的重要因素。

交联度增加，孔隙率下降，其溶胀度减小，交换药物缓慢。减小树脂的粒径相当于增加树脂的比表面积，故交换平衡时间显著减少。应用：离子交换树脂在医药中被大量应用

①药物生产：药剂脱盐、吸附分离、提纯、脱色、中和及中草药有效成分的提取等

②可作为药剂内服：具有解毒、缓泻、去酸等功效，可用于治疗胃溃疡、促进食欲、去除肠道放射物质等。

③外敷药剂：离子交换树脂粉末可配制软膏、粉剂及婴儿护肤用品，以吸除伤口毒物。④控释辅料：将药物吸附在离子交换树脂上，可有效地控制药物释放速率，延长药效，减少服药次数。利用离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点，将其与药剂混合制成药片，服后可迅速胀大崩解，更快更好地发挥药物的作用。

自看：P235-236

本身即是活性成分改善药物或制剂的稳定性掩盖药物的不良味道防潮提高药物的溶出速率片剂崩解剂

适于口服，不适用于注射剂或药物传递装置第三节供药剂用的高分子材料制品水分散体压敏胶一、水分散体（一）概述高分子材料多数溶于有机溶剂，在使用的过程中，有机溶剂的挥发性、易燃性、易爆性及毒性等带来不便——应尽量避免使用有机溶剂即使材料是水溶性，也存在浓度偏低的问题——设法提高溶液中固含物浓度解决办法：制成水分散体应用。

水分散体：是指以水为分散剂，聚合物以直径约50nm-1.2μm胶状颗粒悬浮的、具有良好物理稳定性的非均相系统，其外观呈不透明乳白色，也称为胶乳。特点：固体含量可高达30%；黏度低；取代了有机溶剂，更安全。多用于包衣液，这种利用水分散体包衣的技术简称水性包衣技术。

已有法定标准的水分散体（NF)：乙基纤维素、甲基丙烯酸共聚物。制备方法不同，水分散体分为真胶乳和假胶乳两类：粒子10nm-1μm，对光不透明

乳液聚合法：由单体开始，将单体制成乳剂，然后加入引发剂使单体聚合而直接制得含残留单体和引发剂粒子10nm-1μm，对光不透明

物理法：不是从单体开始，而是聚合物本身，用物理方法缩小聚合物粒径不含残留单体和引发剂假胶乳真胶乳应用注意：

1.材料的MFT不宜太高：包衣时聚合物应成膜，否则不能包衣，故包衣温度应高于MFT，一般高10-20℃。

2.可加入增塑剂降低MFT，但须正确选择增塑剂（二）水分散体的制备(自看）1.乳液聚合法2.乳液-溶剂蒸发法3.相转变法4.溶剂变换法（三）水分散体的性质1.黏度特性

不依赖于分子量

优势:高固体含量，低黏度——缩短包衣时间，避免有机溶剂的毒性、黏片、黏锅2.成膜机制有机溶剂包衣成膜机理：有机溶剂蒸发，聚合物溶液浓度增加、黏度升高、产生胶凝；聚合物链卷曲，相互紧密连接、交叉、缠绕、覆盖；溶剂进一步蒸发，稠厚胶凝状聚合物溶液形成膜状结构溶液胶凝成膜卷曲连接底物胶粒并合介质渗透包衣液雾化润湿、铺展介质蒸发

衣膜水分散体包衣成膜机理雾化、润湿、铺展胶粒合并成膜、老化（玻璃化温度+5℃）（四）水分散体包衣液的处方

聚合物（含量8%-20%）增塑剂（种类和用量）着色剂避光剂增厚剂（疏水性粉末：硬脂酸镁、微粉硅胶）二、压敏胶