第三節纖維素及其衍生物

一、纖維素1.纖維素的結構與性質(1)化學結構纖維素(cellulose)大分子的結構單元是D-吡喃式葡萄糖基。每個纖維素分子是由Mr/162=n個葡萄糖基構成，其分子式為(C6H10O5)n。式中n為葡萄糖基數目，稱為聚合度，n的數值為幾百至幾千乃至一萬以上，隨纖維素的來源、制備方法和測定方法而異。纖維素分子為極長鏈線型多糖高分子化合物，它與直鏈淀粉相似，沒有分枝。1纖維素大分子的D-葡萄糖基間互以β-1,4-苷鍵連接，其證明是纖維素水解過程中會先形成一些中間產物，如纖維素四糖、纖維素三糖和纖維素二糖等，這些水解中間產物相鄰的兩個葡萄糖基是以β-1,4-苷鍵結合而成的，其鏈結構如下所示。纖維素分子中處于兩個末端的葡萄糖基性質不同，對整個纖維素分子來說，一端具有還原性的隱形醛基，另一端沒有，故整個大分子具有極性并呈現出方向性。2(2)性質

①化學反應性纖維素分子中每個葡萄糖單元均有3個醇羥基，纖維素分子中存在的大量羥基對纖維素的性質有決定性的影響，它們可以發生氧化、醚化、酯化反應，分子間氫鍵，吸水潤脹，接枝共聚等。羥基的反應活性與其羥基類型有關。以酯化為例，伯醇羥基的反應速度最快。②氫鍵的作用

纖維素大分子中存在大量的羥基，它們可以在纖維素分子內或分子間形成締合氫鍵，也可以與其他分子(如溶劑水及其他極性物質)形成氫鍵。一般來說，纖維素中結晶區內的羥基都已經形成氫鍵，而在無定形區，則有少量沒有形成氫鍵的游離羥基，所以水分子可以進入無定形區，與分子鏈上的游離羥基形成氫鍵，發生膨化作用。當分子中纖維素氫鍵的破裂和重新生成時，對纖維素物料的性質如吸濕性、溶解度以及反應能力等都有影響。3③吸濕與解吸在纖維素的無定形區，鏈分子中的羥基只是部分的形成氫鍵，還有部分是游離的，這部分游離的羥基，易與極性水分子形成氫鍵締合，產生吸濕(水)作用。纖維素吸水后干燥的失水過程，稱為解吸。纖維素吸水后再干燥的失水量，與環境的相對濕度有關，纖維素在經歷不同濕度的環境后，其平衡含水量的變化存在滯后現象。即吸附時的吸著量低于解吸時的吸著量，如下圖所示。某種纖維素的脫水吸附滯后現象

4④溶脹性

纖維素在堿液中能產生溶脹，這一點在纖維素衍生物的合成上有很大的意義。纖維素的有限溶脹可分為結晶區間溶脹和結晶區內溶脹。纖維素溶脹能力的大小取決于堿金屬離子水化度，堿金屬離子的水化度又隨離子半徑而變化，離子半徑越小，其水化度越大，如氫氧化鈉的溶脹能力大于氫氧化鉀；纖維素的溶脹是放熱反應，溫度降低，溶脹作用增加；對同一種堿液并在同一溫度下，纖維素的溶脹隨其濃度而增加，至某一濃度，溶脹程度達最高值。5⑤降解a.熱降解

纖維素原料在受熱條件下，可發生水解和氧化降解。隨加熱溫度變化形成降解程度不同的產物。在20～150℃，只進行纖維素的解吸(脫水蒸氣，CO2、CO等吸著物)；150～240℃產生葡萄糖基脫水；240～400℃則斷裂纖維素分子中的苷鍵(C-O-C)和C-C鍵，產生新的化合物(如焦油等)和低分子揮發性化合物；≥400℃時，則纖維素結構的殘余部分進行芳構化，逐漸形成石墨結構，即石墨化。b.機械降解

纖維素原料經磨碎、壓碎或強烈壓縮時，受機械作用，纖維素可發生降解，結果聚合度下降。機械降解后的纖維素比受氧化、水解或熱降解的纖維素具有更大的反應能力。6⑥水解性a．酸水解

與淀粉(特別是直鏈淀粉)分子中苷鍵(α-1,4-苷鍵)在酸性條件下水解相比，纖維素分子中苷鍵要穩定的多。后者需要在濃酸(常用濃硫酸或濃鹽酸)催化或較高溫度條件下，才能與水作用，形成相應的降解產物。其機理可能是纖維素分子構象(見下圖)中，前一個吡喃葡萄糖基的1位氧(具孤對電子)與后一個吡喃葡萄糖基4位羥基氫形成分子內氫鍵締合，使苷鍵原子處于相對封閉狀態，結果在水解時氫質子不易接近苷鍵氧原子，需要破壞這部分氫鍵即在更為激烈的條件才能使纖維素的β-1,4-苷鍵開裂。纖維素的分子構象及分子鏈內氫鍵的形成示意7b.堿水解纖維素對堿在一般情況下是比較穩定的，但在高溫下，也會產生堿性水解。2.來源與物理改性(1)來源纖維素是植物纖維的主要組分之一，廣泛存在于自然界中，占植物界碳含量的50%以上。全世界年生成量約1000億噸。。藥用纖維素的主要原料來自棉纖維，少數來自木材。棉纖維含纖維素91%以上，木材含纖維素較低，約在40%以上。研究表明，不論是棉花或木材所含的纖維素，其天然狀態具有近乎相同的平均聚合度(約10000左右)，經受蒸煮或漂白過程，纖維素的聚合度會顯著下降。8(2)纖維素的物理結構改性①纖維素的物理結構改性與粉狀纖維素將植物纖維材料纖維漿，用17.5%NaOH(或24%KOH)溶液在20℃處理，不溶解的部分(稱α-纖維素)中包括纖維漿中的纖維素與抗堿的半纖維素，用轉鼓式干燥器制成片狀，再經機械粉碎即得粉狀纖維素，又稱纖維素絮。粉狀纖維素呈白色，無臭，無味，具有纖維素的通性，不同細度的粉末的流動性和堆密度不一，國外有多種商品規格，其大小從35-300μm不等，或呈粒狀，在相對濕度為60%時，平衡吸濕量大都在10%以下，特細的規格，吸濕量較大。粉狀纖維素的聚合度約為500，相對分子質量約為2.43×105，不含木素、鞣酸和樹脂等雜質。粉狀纖維素(powderedcellulose)美國、英國、歐洲及日本藥典已收載。9②纖維素的物理結構改性與微晶纖維素a.來源與制法植物纖維由千百萬微細纖維所組成，在高倍電子顯微鏡下可見微細纖維存在兩種不同結構區域，一是結晶區，另一是無定形區。將結晶度高的纖維經強酸水解除去其中的無定形部分，所得聚合度約為220，相對分子質量約為36000的結晶性纖維即為微晶纖維素。目前，國內外商業微晶纖維素的制法如下：將細纖維所制得的α-纖維素，用2.5mol·L-1鹽酸在105℃煮沸15min，除去無定形部分，過濾，結晶用水洗及氨水洗，再經劇烈攪拌分散，噴霧干燥形成粉末狀微晶纖維素。這種微晶纖維素廣泛用于固體制劑以改善粉體的性能，國外市場上稱為PH型微晶纖維素，中國藥典(2000年版)二部已收載。10國外市場上還有RC型微晶纖維素，稱為膠態纖維素或可分散纖維素，也是把水解后的α-纖維素作為原料，用機械磨碎法破壞天然存在的聚集體，使其成為微細的結晶，為了防止干燥時的再凝聚，常與親水性分散劑(如含8.5%-11%的羧甲基纖維素鈉)一起磨碎，然后干燥制成。b.種類與性能不同的原料和不同的加工工藝，制得的微晶纖維素具有不同的性質和性能，形成了國內外市場上各種商品牌號的微晶纖維素。常見的牌號有Avicel(美國)、KC-W和RC-N(日本)、Solka-Flok(意大利)等。而同一牌號又分為不同的型號，如FMC公司(美國)生產的商品Avicel有PH型和RC型之分。11

PH型Avicel又根據其粒度大小分為PH-101、PH-102和PH-103等，其中PH-101最常用，PH型Avicel具有改善粉體壓縮成型性、流動性的作用，且具有良好的混合性和吸附性。

AvicelPH還有一些新的型號，其對于片劑的成形性、崩解性都具有不同程度的提高。PH-102具有PH-101同樣的成形性、崩解性，由于平均粒徑增大為100μm，流動性得到改善。微晶纖維素是其系列產品的總稱。型號和種類繁多的微晶纖維素給藥用輔料的選用提供了多樣性。12微晶纖維素為高度多孔性顆粒或粉末，呈白色，易流動。不溶于水、稀酸、氫氧化鈉液和大多數有機溶劑。具有壓縮成型作用、黏合作用和崩解作用。

可壓性：微晶纖維素具有高度變形性，可被壓制成有一定形狀和堅實程度的壓縮物，極具可壓性。一般以壓制的片劑的硬度衡量可壓性。吸附性：微晶纖維素具有較大的比表面積，且比表面積隨無定形區含量的增高而增大，它可以吸附其他物質如水、油和藥物等。一般微晶纖維素可吸收2-3倍量的水，1.2-1.4倍量的油，對藥物也有較大的容納性。微晶纖維素吸水可膨脹，使成型的片劑崩解。13分散性：微晶纖維素在水中經強力攪拌或勻質器作用，易于分散生成奶油般的凝膠體。膠態微晶纖維素因含有親水性分散劑，在水中能形成穩定的懸浮液，呈白色、不透明的“奶油”或凝膠狀。反應性能：與纖維素相似，微晶纖維素不溶于稀酸、有機溶劑和油類，但在稀堿液中少部分溶解，大部分膨化。但與一般纖維素溶解漿相比，盡管微晶纖維素有較高的結晶度，卻在羧甲基化、乙酰化、酯化過程中表現出較高的反應性能，這對于制備化學改性的纖維素衍生物極為有利，可使生產中原材料消耗下降，反應條件溫和，經濟效益提高。143.纖維素及物理改性纖維素在藥物制劑中的應用纖維素主要是經過物理或化學改性形成纖維素衍生物后供藥物制劑和其他工業作輔料用。可用作片劑的稀釋劑，硬膠囊或散劑的填充劑。在軟膠囊劑中可用作降低油性懸浮性內容物的穩定劑，以減輕其沉降作用。也可作口服混懸劑的助懸劑。但不得用作注射劑或吸入劑輔料(因可致肉芽腫)。

微晶纖維素PH型廣泛用作口服片劑及膠囊劑的稀釋劑和吸附劑，常用濃度為20%-90%，適用于濕性制粒及直接壓片；用作崩解劑時的濃度為5%-15%，用作抗黏附劑的濃度為5%-20%。微晶纖維素的另一重要應用是用作藥物制劑的緩釋材料。15二、纖維素衍生物在歷史上，無機酸酯--硝酸纖維素是最早被合成的酯，第一個被應用于生命科學領域的是有機酸酯--醋酸纖維素。纖維素的結構改造一般是按葡萄糖單體中三個羥基的化學反應特性(酯化、醚化、交聯和接枝)來分類。在藥劑學領域中被應用的纖維素衍生物的結構通式見下圖，這些化學改性的纖維素不僅能大大改善藥物劑型的加工，而且顯著影響藥物傳遞過程。纖維素衍生物的結構通式(R≠H)16影響纖維素衍生物性能的因素①取代基團的性質。纖維素衍生物的性質相當程度上取決于取代基團的極性。②被取代羥基的比例。纖維素酯和醚類化合物一般以取代度(degreeofsubstitute，DS)來表征，DS是指被取代羥基數的平均值。③在重復單元中及聚合物鏈中取代基的均勻度。④鏈平均長度及衍生物的分子量分布。不同羥丙基含量的HPMC2208制成的萘普生緩釋骨架片對釋放速度常數的影響171.醋酸纖維素(1)結構與性質醋酸纖維素(celluloseacetateCA)是部分乙酰化的纖維素，其含乙酸基(CH3CO)29.0%-44.8%(質量比)，即每個結構單元約有1.5-3.0個羥基被乙酰化，其結構式見結構通式(R=CH3CO)。醋酸纖維素混雜的游離醋酸不得超過0.1%。纖維素經醋酸酯化后，分子結構中多了乙酰基，只保留少量羥基，降低了結構的規整性，因此，其耐熱性提高，不易燃燒，吸濕性變小，電絕緣性提高。根據取代基的含量不同，其在有機溶劑中的溶解度差異很大，不同類型的醋酸纖維素在藥劑學常用的有機溶劑中的溶解度見下表。18醋酸纖維素或二醋酸纖維素比三醋酸纖維素更易溶于有機溶劑。醋酸纖維素的乙酰基含量下降，親水性增加，水的滲透性增加，三醋酸纖維素含乙酰基量最大，熔點最高，因而限制它與增塑劑的配伍應用，并且也限制了水的滲透性。國產的二醋酸纖維素在25℃、相對濕度95%時，吸水量約10%，熔點在260℃以上(同時分解)。19(2)制備醋酸纖維素系將純化的纖維素為原料，以硫酸為催化劑，加過量的醋酐，使全部酯化成三醋酸纖維素，然后水解降低乙酰基含量，達到所需酯化度的醋酸纖維素由溶液中沉淀出來，經洗滌、干燥后，得固態產品，其酯化反應式如下。(3)應用

醋酸纖維素和二醋酸纖維素常供藥用，緩釋和控釋包衣材料多用后者。緩釋和控釋制劑所用的二醋酸纖維素的平均相對分子質量約為50000，為白色疏松小粒、條狀物或片狀粉末，無毒，不溶于水、乙醇、堿溶液；溶于丙酮、氯仿、醋酸甲酯和二氧六環等有機溶劑，溶液有良好的成膜性能。與同樣方法制得的乙基纖維素膜相比更牢固和堅韌。20

三醋酸纖維素具有生物相容性，對皮膚無致敏性，多年來用作腎滲析膜直接與血液接觸無生物活性且很安全，在生物pH范圍內是穩定的，它幾乎可與全部可供醫用的輔料配伍，并能用輻射線或環氧乙烷滅菌，近年來，在經皮給藥系統中用作微孔骨架材料或微孔膜材料，是透皮吸收制劑的載體。212.纖維醋法酯(1)結構纖維醋法酯(celluloseacetatephthalate，CAP)，又稱醋酸纖維素酞酸酯，是部分乙酰化的纖維素的酞酸酯，國產品名纖維醋法酯，含乙酰基17.0%-26.0%，含酞酰基(C5H8O3)30.0%-36.0%，含游離的酞酸不得超過0.6%。其主鏈化學結構式見結構通式。醋酸纖維素酞酸酯是取代度約為1的醋酸纖維素在稀釋劑吡啶中同酞酸酐酯化而成的半酯。(2)性質醋酸纖維素酞酸酯為白色易流動有潮解性的粉末，不溶于水、乙醇、烴類及氯化烴類，可溶于丙酮與丁酮及醚醇混合液，不溶于酸性水溶液，故不會被胃液破壞，但在pH為6.0以上的緩沖液中可溶解，熔點為192℃，CAP吸濕性不大，在25℃，相對濕度60%時的平衡吸濕量為6%-7%，但保存時應避免過多地吸收水分，長期處于高溫高濕條件，將發生緩慢水解，從而增加游離酸，并且改變黏度。22(3)應用

醋酸纖維素酞酸酯作為腸溶包衣材料，一般在其中加入酞酸二乙酯作增塑劑，由于使用時需加有機溶劑溶解，溶劑揮發污染環境，造成易燃易爆等不安全因素。國外已開發了CAP的腸溶包衣水分散體，CAP的水分散體和其他有機溶劑溶液相比，具有下列優點：a.粒度在0.2μm左右的水分散體避免了有毒蒸汽對工作人員的傷害作用。b.水分散體的合成過程無單體、抑制劑、引發劑或催化劑殘留。c.包衣材料溶液的黏度比同濃度的有機溶劑溶液低得多，用通常的噴霧包衣設備在片面上分布快而均勻。d.包衣好的片劑有更好的抗胃酸及在小腸上端被吸收的作用。e.包衣好的片劑片面美觀。233.醋酸纖維素丁酸酯(1)結構與性質

醋酸纖維素丁酸酯(celluloseacetatebutyrate，CAB)是部分乙酰化的纖維素的丁酸酯。

CAB與醋酸纖維素有相似的性質，但熔點比醋酸纖維素低，疏水性強，熔點的高低與乙酰基和丁酰基的比例有關。CAB與三醋酸纖維素不同，可以溶解在丙酮中，吸濕性也較小。(2)來源與制備

CAB的制法與醋酸纖維素相似，其中部分乙酰基為丁酰基所代替。根據其乙酰化、丁酰化的程度，可形成多種產品規格。醋酸纖維素丁酸酯國內外都未收入藥典，國外有商品。(3)用途

CAB可作為三醋酸纖維素的代用品。在工業上，它的熔點較低，熔后透明，已用作心電圖紙的表層涂料。其在胃液中形成不溶解的成膜聚合物，所成之半透膜僅能透過水分，不能透過離子或藥物，故可再在藥物制劑中用作半透膜包衣材料。

244.羧甲基纖維素鈉及其他鹽(1)結構與性質

羧甲基纖維素鈉(carboxymethylcellulosesodium，CMCNa)又稱纖維素膠(cellulosegum)，視所用纖維素原料不同，CMCNa相對分子質量在9×104-7×105之間，其羧甲基取代度為0.6～0.8。羧甲基纖維素鈉為白色纖維狀或顆粒狀粉末，松密度為0.75g／cm3。易分散于水中成膠體溶液，不溶于乙醚、乙醇、丙酮等有機溶劑，水溶液對熱不穩定。本品有吸濕性，在相對溫度為80%時，可吸附50%以上的水分，因此影響制成品質量。羧甲基纖維素鈉的重要性質有黏度、溶解度和分散度等，這些性質與它的分子量(或聚合度)、取代度和溶解介質的pH值有密切關系。25

交聯羧甲基纖維素鈉(croscarmellosesodium，CCNa)又稱改性纖維素膠，是CMCNa的交聯聚合物，一般有兩種規格：A型pH=5.0-7.0，取代度為0.60-0.85，氯化鈉及乙醇酸鈉總量低于0.5％；B型pH=6.0-8.0，取代度為0.63-0.95，氯化鈉及乙醇酸鈉總量低于1.0％。交聯羧甲基纖維素鈉，雖然是鈉鹽，由于分子為交聯結構，不溶于水，其粉末流動性好。交聯羧甲基纖維素鈉具有良好吸水溶脹性，故有助于片劑中藥物溶出和崩解。羧甲基纖維素鈣(carboxymethylcellulosecalcium,CMCNa)

，其取代度與CMCNa相近，但分子量較低，聚合度在300±100，由于以鈣鹽存在，在水中不溶，能吸收數倍量的水而膨化。26(2)制備

CMCNa的制法是：將纖維素原料制成堿纖維素，然后放入醚化鍋中，用乙醇作反應介質，加一氯醋酸在35~40℃進行醚化，反應液用70％乙醇稀釋，加鹽酸中和至pH=7-8，過濾，用70％乙醇洗滌，過濾，壓干，干燥，粉碎即得，其一取代基化合物制備反應見下式：

交聯羧甲基纖維素鈉的制法是以食品級的CMCNa為原料，控制一定pH值和溫度進行內交聯而得。

羧甲基纖維素鈣系在生成CMCNa后，用酸處理，除去NaCl和乙醇酸鈉，洗去多余的游離酸，與適量的CaCO3反應生成鈣鹽，然后研磨成粉末制成，共取代度約為1.0。27(3)應用

羧甲基纖維素鈉常用為混懸劑的助懸劑，乳劑的穩定劑、增稠劑，凝膠劑，軟膏和糊劑的基質，片劑的黏合劑、崩解劑，薄膜包衣材料，水溶性包囊材料，也可用作皮下或肌肉注射的混懸劑的助懸劑，以延長藥效。但CMCNa不宜應用于靜脈注射，因其易沉著于組織內，靜脈注射在動物體內顯示有過敏性。在胃中微有中和胃酸作用，可作為黏膜潰瘍保護劑。

交聯羧甲基纖維素鈉的特點是不溶于水而吸水性良好，故可作為片劑的崩解劑，加速藥物溶出。由于CMCNa口服易成糊狀，且作為片劑的崩解劑性能不好，因此又開發出羧甲基纖維素鈣輔料。它能彌補CMCNa的上述不良作用，而且鈣鹽也適宜需限制鈉鹽攝取的患者應用。

羧甲基纖維素鈣可作為助懸劑、增稠劑，丸劑和片劑的崩解劑(1%-15%)、黏合劑(5%-15%)和分散劑。285.甲基纖維素(1)結構與性質甲基纖維素(methylcellulose，MC)是纖維素的甲基醚，含甲氧基27.5%-31.5%，取代度1.5-2.2，聚合度n為50-1500不等，中國藥典(2000年版)二部已收載。甲基纖維素為白色或黃白色纖維狀粉末或顆粒，相對密度1.26-1.31，熔點280-300℃，有良好的親水性，在冷水中膨脹生成澄明及乳白色的黏稠膠體溶液，不溶于熱水、飽和鹽溶液、醇、醚、丙酮、甲苯和氯仿，溶于冰醋酸或等量混合的醇和氯仿中。甲基纖維素微有吸濕性，在25℃及相對濕度為80%時的平衡吸濕量為23%。甲基纖維素溶液在室溫時，在pH=2-12范圍內對堿及稀酸穩定。甲基纖維素易霉變，故經常用熱壓滅菌法滅菌，與常用的防腐劑有配伍禁忌。29(2)制備甲基纖維素是以堿纖維素為原料，與氯甲烷進行醚化而得，反應產物經分離、洗滌和烘干、粉碎，最后得粉狀成品，其合成反應式如下：(3)應用甲基纖維素為安全、無毒、可供口服的藥用輔料，在腸道內不被吸收，給大鼠注射可引發血管性腎炎及高血壓，故不宜用于靜脈注射。在藥劑產品中，可作為片劑的黏合劑，用于片劑包衣的材料，可用作緩釋制劑的骨架，其1%-5%濃度可用作乳膏或凝膏劑的基質等等。306.乙基纖維素

(1)結構與性質

乙基纖維素(ethylcelIulose，EC)是纖維素的乙基醚，取代度為2.25-2.60，相當于乙氧基含量44%-50%。本品已收入中國藥典(2000年版)二部。國外商品有中型號(mediumtype)，含乙氧基46.5%以下；標準型號(standardtype)，含乙氧基46.5%以上。乙基纖維素為白色或黃白色粉末及顆粒，松密度為0.4g/cm3。不溶于水、胃腸液、甘油和丙二醇，易溶于氯仿及甲苯，遇乙醇析出白色沉淀。化學性質穩定，耐堿、耐鹽溶液。在較高溫度、陽光或紫外光下易氧化分解，宜貯藏在避光的密閉容器內，置7-32℃的干燥處，但與其他許多纖維素衍生物相比，EC屬于最穩定的。31取代度為2.25-2.60的乙基纖維素在乙醇、甲醇、丙酮和二氯乙烷等有機溶劑中溶解，但不溶于水、甘油和丙二醇。不同取代度的商業乙基纖維素的溶解性質不一，見下表。32(2)制備乙基纖維素是用乙基纖維素專用的棉絨，以高濃度、高溫的氫氧化鈉浸漬、膨化，其用堿量比一般纖維素醚制備時所用的堿量多，將此生成的堿纖維素壓榨，除去過多的氫氧化鈉，然后置高壓反應釜內加入苯，必要時應追加氫氧化鈉碎片，再與氯乙烷反應，將粗乙基纖維素加入結晶罐中，加入水，蒸去苯，析出乙基纖維素結晶，洗去多余的氫氧化鈉及副產物氯化鈉，洗凈，濾過后脫水，烘干而得。它的醚化度可用氯乙醚的用量來控制，其合成反應式如下：33(3)應用

乙基纖維素可用于制備緩釋制劑的骨架、控釋膜、包衣材料、制備微囊及片劑包衣、制粒。乙基纖維素是一種理想的水不溶性載體材料，適宜作為對水敏感的藥物骨架、水不溶性載體、片劑的黏合劑、薄膜材料、微囊囊材和緩釋包衣材料等。在乳膏劑、洗劑或凝膏劑中應用適當溶劑，乙基纖維素可作為增稠劑。乙基纖維素與很多增塑劑，如酞酸二乙酯、酞酸二丁酯、礦物油、植物油、十八醇等，有良好的相容性。347.羥乙基纖維素(1)結構與性質

羥乙基纖維素(hydroxyethylCellulose，HEC)是纖維素的部分羥乙基醚。羥乙基纖維素為淡黃色到乳白色粉末，具潮解性，相對密度為0.35-0.61，軟化點為134-140℃，205℃時分解。市售產品含水量應在5%以下，但由于本品具有潮解性，故貯藏條件不同，含水量不同。羥乙基纖維素溶于熱水或冷水中，可形成澄明、均勻的溶液，但不溶于丙酮、乙醇和乙醇等有機溶劑，本品與HPC、HPMC不同點表現在：即使其水溶液加熱，也不形成凝膠，與表面活性劑相容性良好。35(2)制法

將純凈纖維素與氫氧化鈉反應制成堿纖維素，然后與環氧乙烷反應而得醚化物。反應時應加揮發性的有機溶劑，以便熱轉移及利于攪拌，用不溶性的有機溶劑和水洗滌，除去反應生成的副產物，經干燥、粉碎成細粉，市售商品加有少量的防結塊劑。

HEC根據分子量的大小和取代基的多寡，有不同型號，其一取代物代表性反應式為36(3)應用

羥乙基纖維素無毒，無刺激性，大鼠口服不經胃腸道吸收，但由于其合成過程中有較多量的乙二醇殘余物，故目前不被批準供食品用，但FDA已列為眼科制劑、口服糖漿和片劑、耳科及局部外用的輔料。本品在藥劑學中用于眼科和外用制劑的增稠劑，片劑的黏合劑及薄膜包衣劑。378.羥丙基纖維素和低取代羥丙基纖維素(1)結構與性質羥丙基纖維素(hydroxypropylcellulose，HPC)是纖維素的部分的聚羥丙基醚，含羥丙基的量為53.4%-77.8%，相對分子質量在5×104-1.25×106不等，

HPC為灰白色的粉末，松密度約為0.5g／cm3，溶于溫度低于40℃的水中，而不溶于50℃以上的水中，但能在熱水中溶脹，加熱膠化，在40-45℃時形成絮狀膨化物，放冷可復原。可溶于多種極性有機溶劑，如甲醇(1：2)、乙醇、丙二醇、異丙醇(95％)、二甲基亞砜和二甲基甲酰胺。HPC的干品雖有潮解性，但其粉末很穩定。

L-HPC的突出特點是在水和有機溶劑中不溶，但在水中可溶脹。其溶脹性隨取代基的增加而提高。L-HPC粉末有很大的表面積和孔隙度，可加速吸濕速度，增加溶脹性，用作片劑輔料時，使片劑易于崩解。38(2)制備

HPC系以堿纖維素為原料，在高溫與高壓條件下與環氧丙烷醚化而成。利用其不溶于溫熱水的特性，將副產物丙二醇洗去，但它在水中膨化，洗滌效率較低。在醚化作用時，羥丙基可以取代幾乎所有的仲羥基，側鏈上的伯羥基被取代后形成新的仲羥基，可以進一步與環氧丙烷反應。因此，側鏈上有可能存在不止1mol取代的環氧丙烷。

HPC根據分子量的大小和取代基的多寡，有不同型號，其中一個取代基的化合物代表性的合成反應式：39(3)應用

HPC口服無毒，在藥物制劑中，廣泛用作黏合劑和成粒劑以及薄膜包衣材料，加上硬脂酸或軟脂酸可作增塑劑。此外，還可作為胃內滯留片的骨架材料和輔料、混懸劑的增稠劑和保護膠體，也常用于透皮貼劑。

L-HPC是一種較新型的片劑輔料，在作為崩解劑的同時，還可以提高片劑的硬度，其崩解后的顆粒也較細，因此有利于藥物的溶出。409.羥丙基甲基纖維素(1)結構、種類與性質羥丙甲纖維素(hydroxypropylmethylcellulose，HPMC)是纖維素的部分甲基和部分聚羥丙基醚，中國藥典(2000年版)二部收載的品種，其取代基相當于USP收載的HPMC2208型號(見下表)。

HPMC根據其成品中甲氧基含量和羥丙基含量的比例不同，可得到在性能上有所區別的各個品種。美國藥典收載4種規格型號，它們的取代基含量見上表。在HPMC的末尾標上4位數即表示各種型號的標號，分別表示不同取代基的百分含量范圍的中值，前兩位數表示甲氧基含量，后兩位數表示羥丙基含量。41

HPMC是一種經環氧丙烷改性的甲基纖維素，故它具有與甲基纖維素相類似的冷水溶解和熱水不溶的特性。HPMC能溶于甲醇和乙醇溶液中，也能溶于氯代烴如二氯甲烷、三氯甲烷以及丙酮異丙醇和雙丙酮醇等有機溶劑中。HPMC不溶于乙醇、乙酸及氯仿，但溶于10％-80％的乙醇溶液或甲醇與二氯甲烷的混合液；某些型號溶于水、丙酮或二氯甲烷與異丙醇的混合液。同一產品的黏度，隨著濃度增加而提高。同樣濃度的不同分子量產品，分子量大的產品則黏度大。它的溶液貯存于室溫下是穩定的，除酶降解可能性外，黏度無任何降解現象。

HPMC有一定的吸濕性，在25℃及相對濕度80％時，平衡吸濕量約為13％，HPMC在干燥環境非常穩定，溶液在pH=3.0-11.0時也很穩定。42(2)制備

HPMC的制法與甲基纖維素、乙基纖維素相似，系以棉絨為原料生產，生產過程主要包括棉絨堿處理、羥丙基化、甲基化等三步反應。通常用50％NaOH處理棉絨，得到纖維素鈉，用環氧丙烷進行羥丙基化，而甲基化一般都用一氯甲烷。其合成反應式如下所示。目前HPMC的生產方法根據操作程序的不同分為一步醚化法和分步醚化法兩類。43①一步醚化法

將50％NaOH水溶液噴灑在粉末狀棉絨上，并加熱到85℃，加入環氧丙烷、一氯甲烷，繼續加熱，直到反應進行完全，得到羥丙基甲基纖維素的甲基取代度為17.0％，羥丙基取代度為24.8％。②分步醚化法首先使粉末狀棉絨與環