1、編輯課件14.2 4.2 聚酯及可生物降解類高分子聚酯及可生物降解類高分子4.3 4.3 聚醚類高分子聚醚類高分子4.4 4.4 壓敏膠材料壓敏膠材料本章內容本章內容4.1 4.1 聚乙烯類高分子聚乙烯類高分子編輯課件2緩控釋系統緩控釋系統靶向給藥系統靶向給藥系統智能釋藥系統環境敏感水凝膠智能釋藥系統環境敏感水凝膠納米膠束制劑兩親性或可生物降解嵌段共納米膠束制劑兩親性或可生物降解嵌段共聚物細胞靶向載體聚物細胞靶向載體編輯課件3一一 丙烯酸類均聚物和共聚物丙烯酸類均聚物和共聚物( (一一) ) 聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉1 1 化學結構和制備方法化學結構和制備方法 聚丙烯酸聚丙烯酸

2、 PAAPAA （Polyacrylic Acid） 結構式結構式編輯課件4制備方法：制備方法：原料原料：丙烯酸單體：丙烯酸單體機理機理：自由基聚合：自由基聚合條件：條件：溫度：溫度：50100 引發劑：硫酸鉀、過硫酸銨或過氧化氫引發劑：硫酸鉀、過硫酸銨或過氧化氫溶液：水溶液：水 或或 苯苯分子量分子量5050100100百萬百萬1000010000鏈轉移劑鏈轉移劑調節分子量調節分子量異丙醇、次磷酸鈉水溶液異丙醇、次磷酸鈉水溶液引發劑：引發劑：BPO BPO 過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰編輯課件5聚丙烯酸鈉聚丙烯酸鈉 PAASPAAS Sodium PolyacrylateSodium Polya

3、crylate結構式結構式制備：制備：1 氫氧化鈉中和聚丙烯酸氫氧化鈉中和聚丙烯酸2 丙烯酸鈉水溶液聚合丙烯酸鈉水溶液聚合3 聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺或聚丙烯腈堿水解聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺或聚丙烯腈堿水解編輯課件62 2 性質性質 PAAPAA 透明片狀固體或白色粉末，硬而脆，遇水易溶脹和軟化易潮解透明片狀固體或白色粉末，硬而脆，遇水易溶脹和軟化易潮解 Tg=102Tg=102 PAAS PAAS Tg=251Tg=251(1)(1)溶解性溶解性 PAAPAA易溶于極性溶劑：水、乙醇、甲醇、乙二醇等易溶于極性溶劑：水、乙醇、甲醇、乙二醇等 不溶于非極性溶劑：不溶于非極性溶劑： 飽和烷烴及芳香

4、烴等飽和烷烴及芳香烴等 PAASPAAS：僅僅溶于水，溶于水，不溶于有機溶劑不溶于有機溶劑 在水中解離成帶有在水中解離成帶有-COO- -COO- 的大分子的大分子. .氫氧化鈉過量時，解離度減小，溶氫氧化鈉過量時，解離度減小，溶解度下降，溶液變渾濁解度下降，溶液變渾濁 鹽酸或一價鹽酸或一價鹽離子鹽離子卷曲構象卷曲構象降低降低pHpH或或加入小加入小分子鹽分子鹽編輯課件7性質：性質：（1）溶解性）溶解性PAA易溶于水、乙醇、甲醇、乙二醇極性溶劑易溶于水、乙醇、甲醇、乙二醇極性溶劑不溶于飽和烷烴及芳香烴等非極性溶劑不溶于飽和烷烴及芳香烴等非極性溶劑PAAa僅溶于水，不溶于有機溶劑僅溶于水，不溶于

5、有機溶劑編輯課件8水中解離羧酸根陰離子大分子：水中解離羧酸根陰離子大分子：aOH過量，鈉離子與羧酸根陰離子結合機過量，鈉離子與羧酸根陰離子結合機會增多，大分子趨向卷曲構象狀態，溶解度會增多，大分子趨向卷曲構象狀態，溶解度下降，溶液由澄明變得渾濁下降，溶液由澄明變得渾濁鹽酸或一價鹽離子，同上鹽酸或一價鹽離子，同上PAAa對鹽類電解質耐受力差對鹽類電解質耐受力差例：堿土金屬離子聚合物稀溶液沉淀例：堿土金屬離子聚合物稀溶液沉淀濃溶液凝膠化濃溶液凝膠化編輯課件9（2 2）黏度和流變性）黏度和流變性黏度黏度：分子鏈越舒展，黏度越大：分子鏈越舒展，黏度越大流變性流變性：聚電解質效應，類似凝膠：聚電解質效應

6、，類似凝膠假塑性假塑性流體行為流體行為聚合度越高聚合度越高濃度越大濃度越大越強越強大分子吸附大分子吸附固體粒子固體粒子編輯課件10（）黏度和流變性（）黏度和流變性黏性：黏性：黏度與構象有關黏度與構象有關分子鏈越舒展，黏度越大分子鏈越舒展，黏度越大PAA及及PAAa水溶液水溶液屬陰離子聚電解質，羧酸根陰離子間靜電斥力作用，屬陰離子聚電解質，羧酸根陰離子間靜電斥力作用，大分子伸展，解離度越大鏈上電荷密度，黏度越大分子伸展，解離度越大鏈上電荷密度，黏度越大大黏度減小因素：黏度減小因素：降低降低p值或加入小分子鹽值或加入小分子鹽本質：或本質：或a解離度下降，分子解離度下降，分子鏈卷曲，流體力學阻力下降

7、，黏性減小鏈卷曲，流體力學阻力下降，黏性減小編輯課件11（3 3）化學反應性）化學反應性中和反應中和反應：堿性物質：堿性物質 難溶鹽難溶鹽交聯反應交聯反應：高溫，乙二醇、甘油、環氧烷烴：高溫，乙二醇、甘油、環氧烷烴酯鍵結合酯鍵結合靜電反應靜電反應：陽離子離子復合物陽離子離子復合物 殼聚糖（乙酸）殼聚糖（乙酸）凝膠凝膠脫水反應脫水反應：150150：分子內脫水六環聚丙烯酸酐分子間縮合交聯異丁酐分子內脫水六環聚丙烯酸酐分子間縮合交聯異丁酐300300：環酮環酮 聚合聚合環環酮酮 PAA PAAPAAS PAAS 卻耐熱卻耐熱COCO2 2編輯課件12(4)(4)毒性毒性 無毒，攝入也不消化無毒，攝

8、入也不消化 PAAS PAAS 小鼠小鼠LD5010g/KgLD5010g/Kg 皮膚無刺激性皮膚無刺激性; ; 殘余單體殘余單體1%,1%,低聚物低聚物5%1000 1000 室溫白色或米色糊狀固體室溫白色或米色糊狀固體 ，微有異臭，微有異臭（2 2）溶解性）溶解性 溶于極性溶劑，分子量升高，溶解度下降；溶于極性溶劑，分子量升高，溶解度下降； 溫度升高，溶解度增加，大分子量也溶解；溫度升高，溶解度增加，大分子量也溶解； 曇點：沉淀溫度曇點：沉淀溫度 溫度升高至沸點，高分子量部分析出溶液混濁溫度升高至沸點，高分子量部分析出溶液混濁 分子量越高濃度越大，曇點越低，現象越明顯分子量越高濃度越大，曇

9、點越低，現象越明顯 原因：大分子中醚氧原子與水分子的水合作用氫鍵熱破壞原因：大分子中醚氧原子與水分子的水合作用氫鍵熱破壞 編輯課件46起曇和曇點起曇和曇點 定義：通常表面活性劑的溶解度隨溫度升高而加大，但定義：通常表面活性劑的溶解度隨溫度升高而加大，但某些含聚氧乙烯基的非離子型表面活性劑的溶解度開始隨溫某些含聚氧乙烯基的非離子型表面活性劑的溶解度開始隨溫度升高而加大，當達到某一溫度時，其溶解度急劇下降，使度升高而加大，當達到某一溫度時，其溶解度急劇下降，使溶液出現混濁或分層，但冷卻后又恢復澄明。這種由澄清變溶液出現混濁或分層，但冷卻后又恢復澄明。這種由澄清變成混濁或分層的現象稱為起曇。該轉變溫

10、度稱為曇點。成混濁或分層的現象稱為起曇。該轉變溫度稱為曇點。 原因：由于含聚氧乙烯基的表面活性劑與水所形成的氫原因：由于含聚氧乙烯基的表面活性劑與水所形成的氫鍵在溫度升高到曇點后斷裂，從而導致溶解度急劇下降，出鍵在溫度升高到曇點后斷裂，從而導致溶解度急劇下降，出現混濁或分層。現混濁或分層。 表面活性劑的曇點可因鹽類或堿性物質的加入而降低。表面活性劑的曇點可因鹽類或堿性物質的加入而降低。有些含聚氧乙烯基的表面活性劑，如普朗尼克有些含聚氧乙烯基的表面活性劑，如普朗尼克F-68F-68，極易溶，極易溶于水，甚至達到沸點時也沒有起曇現象于水，甚至達到沸點時也沒有起曇現象。 編輯課件47(3) (3)

11、吸濕性吸濕性 低分子量具有很強的吸濕性，分子量增大，吸濕性迅速下低分子量具有很強的吸濕性，分子量增大，吸濕性迅速下降降分子量增大，減小了末端羥基對整個分子極性的影響分子量增大，減小了末端羥基對整個分子極性的影響. .(4)(4) 表面活性與黏度表面活性與黏度 微弱的表面活性，濃度增加，表面張力減小，表面活性提高微弱的表面活性，濃度增加，表面張力減小，表面活性提高 分子量較低黏度不高，高分子量黏度增高分子量較低黏度不高，高分子量黏度增高（5 5）化學反應性）化學反應性 120120氧化反應氧化反應 相容性極性大的物質相容性極性大的物質 配位反應醚氧原子配位反應醚氧原子（6 6）生物相容性）生物相

12、容性 直腸輕度刺激直腸輕度刺激編輯課件483 3 應用應用 助懸、增黏、增溶助懸、增黏、增溶 調節栓劑基質硬度與溶化溫度調節栓劑基質硬度與溶化溫度 薄膜衣增塑劑、致孔劑、打光劑、滴丸基質以及片薄膜衣增塑劑、致孔劑、打光劑、滴丸基質以及片劑黏合劑、潤滑劑劑黏合劑、潤滑劑 軟囊制劑的新型稀釋劑軟囊制劑的新型稀釋劑 疏水聚合物微球或膜的表面親水性修飾材料降低疏水聚合物微球或膜的表面親水性修飾材料降低蛋白質的吸附蛋白質的吸附編輯課件49 二二 聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)PEG)衍生物衍生物 泊洛沙姆泊洛沙姆 1 1 化學結構和制備方法化學結構和制備方法 CHCH2 2-CH-CH2 2O CHO C

13、H2 2CHOmCHCHOmCH2 2CHCH2 2OnHOnH 丙二醇環氧丙烷丙二醇環氧丙烷 聚氧丙烯聚氧丙烯 聚氧丙烯環氧乙烷聚氧丙烯環氧乙烷 泊洛沙姆泊洛沙姆CHCH3 3 結構結構制備制備nn n編輯課件502 2 性質性質 分子量較高時呈白色固態，較低呈半固態或液態分子量較高時呈白色固態，較低呈半固態或液態 溶解性：溶解性： 聚氧乙烯與聚氧丙烯比例聚氧乙烯與聚氧丙烯比例：聚氧乙烯含量增加，：聚氧乙烯含量增加，溶解性增大溶解性增大 分子量：分子量：分子量大且聚氧乙烯含量少，不溶或分子量大且聚氧乙烯含量少，不溶或1%10%10% 表面活性：表面活性： 聚氧乙烯與聚氧丙烯比例決定聚氧乙烯與

14、聚氧丙烯比例決定 聚氧乙烯含量高，則聚氧乙烯含量高，則HLBHLB高，聚氧丙烯含量高，則高，聚氧丙烯含量高，則HLBHLB低低 不同型號配合使用乳液需要不同型號配合使用乳液需要HLBHLB編輯課件51 起曇與凝膠作用起曇與凝膠作用 起曇原因：丙烯含量較高的泊洛沙姆水溶液加熱時，由起曇原因：丙烯含量較高的泊洛沙姆水溶液加熱時，由于大分子與水之間的氫鍵被破壞，形成疏水構象，發生起濁于大分子與水之間的氫鍵被破壞，形成疏水構象，發生起濁或起曇現象或起曇現象 濃度越高，曇點越低；親水段增大，曇點增大濃度越高，曇點越低；親水段增大，曇點增大凝膠作用：凝膠作用：較低溶液較低溶液凝膠轉變溫度（凝膠轉變溫度（L

15、CST)LCST)較高凝膠較高凝膠溶液轉變溫度（溶液轉變溫度（UCST)UCST)LCST UCSTLCST UCST 可逆可逆高濃度成膠高濃度成膠泊洛沙姆分子間氫鍵作用泊洛沙姆分子間氫鍵作用編輯課件523 3 應用應用靜脈乳劑合成乳化劑靜脈乳劑合成乳化劑栓劑、滴丸劑基質材料栓劑、滴丸劑基質材料口服制劑增溶劑口服制劑增溶劑液體制劑增黏、分散、助懸劑液體制劑增黏、分散、助懸劑緩控釋制劑埋植劑緩控釋制劑埋植劑溶液凝膠溶液凝膠編輯課件53Pressure-sensitive adhesive 壓敏膠粘劑壓敏膠粘劑4.4 4.4 壓敏膠（壓敏膠（PSAs)PSAs)編輯課件541 1 聚異丁烯（聚異丁

16、烯（PIB)PIB) 彈性聚合物均聚物彈性聚合物均聚物 n C = CHn C = CH2 2 CHCH3 3CHCH3 3 引發聚合引發聚合C CCHCH2 2 CHCH3 3CH3CH3異丁烯異丁烯聚異丁烯聚異丁烯TgTg62 62 高柔性持久粘性高柔性持久粘性高低分子量混合物高低分子量混合物內聚內聚增黏增黏變柔變柔編輯課件552 2 硅橡膠硅橡膠HO Si O Si O Si O Si OH HO Si O Si O Si O Si OH m CHCH3 3 CH CH3 3 O OSiSiCHCH3 3 CHCH3 3CHCH3 3SiSiCHCH3 3 CHCH3 3CHCH3 3C

17、HCH3 3 CHCH3 3 CHCH3 3編輯課件563 丙烯酸酯類壓敏膠丙烯酸酯類壓敏膠 H H2 2C = CH-C-OR HC = CH-C-OR H2 2C - CHC - CH O C O C O O O R Rn nR=H,R=H,乙基，丁基，乙基，丁基，2 2乙基己酯，辛酯乙基己酯，辛酯編輯課件57基礎單體基礎單體：提供柔性和黏性：提供柔性和黏性改性單體改性單體：改善溶解性、滲透性、黏性：改善溶解性、滲透性、黏性交聯方式交聯方式：抗蠕變、剪切、冷流抗蠕變、剪切、冷流 1 1 官能團聚合物共聚官能團聚合物共聚高黏度輕度交聯網狀聚合物高黏度輕度交聯網狀聚合物 2 2 導入官能團導入

18、官能團普遍應用普遍應用分子量和分子量分布：分子量和分子量分布： 低低M M黏性大，機械強度差，增黏性大，機械強度差，增M M，提高機械強度，提高機械強度，負載較高藥物量，耐受促透劑負載較高藥物量，耐受促透劑調節聚合模式和聚合條件調節聚合模式和聚合條件單體溶劑引發劑單體溶劑引發劑加入方式時間量加入方式時間量溫度、時間溫度、時間編輯課件584 4 水凝膠型水凝膠型 PSAs特點特點：含水量高，與多種藥物結合，相容，高經皮傳遞速率，含水量高，與多種藥物結合，相容，高經皮傳遞速率，不需促透劑不需促透劑類型類型：聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)、聚乙烯吡咯烷酮（、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)均聚物、均聚物、 共聚物、共混物共聚物、共混物例例1 PVP-PEG水凝膠形成步驟：水凝膠形成步驟： 1 PEG端羥基與端羥基與PVP羰基形成氫鍵鏈間交聯羰基形成氫鍵鏈間交聯 2 交聯聚合物溶解在剩余交聯聚合物溶解在剩余PEG例例2 PVP單體，多乙烯基不飽和物交聯劑，甘油和水增塑劑，單體，多乙烯基不飽和物交聯劑，甘油和水增塑劑， 紫外引發固化紫外引發固化 透明清潔經皮釋放黏合劑，吸收大量水，不分離，不損失黏結性透明清潔經皮釋放黏合劑，吸收大量水，不分離，不損失黏結性編輯