藥用天然高分子材料第一頁，共五十一頁，2022年，8月28日第二頁，共五十一頁，2022年，8月28日性質：P84

主要用作片劑的稀釋劑、崩解劑、粘合劑、助流劑。OHOHCH2OHOHOHD-吡喃環形葡萄糖淀粉改性系統第三頁，共五十一頁，2022年，8月28日淀粉牙簽第四頁，共五十一頁，2022年，8月28日

物理變性預糊化淀粉次氯酸氧化淀粉氧化淀粉過氧化氫氧化淀粉分解淀粉高碘酸氧化淀粉酸變性淀粉磷酸酯淀粉無機酸酯淀粉硫酸酯淀粉硝酸酯淀粉原淀粉淀粉酯甲酸酯淀粉

化學變性醋酸酯淀粉有機酸酯淀粉丙酸酯淀粉硬脂酸酯淀粉羥甲基淀粉羥烷基淀粉淀粉醚陽離子淀粉陰離子淀粉交聯淀粉接枝共聚淀粉

酶變性第五頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.1.2糊精

淀粉水解過程的中間產物總稱為糊精。制備條件與不同規格糊精產品見表P86

可用作片劑或膠囊劑的稀釋劑，增粘劑。4.1.3預膠化淀粉

淀粉經物理或化學改性，有水存在下，淀粉粒全部或部分破壞的產物。有許多優良特點。P87

4.1.4羧甲基淀粉鈉

α-葡萄糖的羧甲基醚，取代度為0.5。

廣泛用作片劑和膠囊劑的崩解劑，崩解時間短。

第六頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.2纖維素

定義：在不同的學科中“纖維素”這一名字有不同的含義。植物學用來命名植物細胞壁的主要組分(1847年，Payen)

纖維工藝學上把纖維素理解為一種材料，可用某些化學方法從少數的植物中分離得到化學學科認為纖維素是由D-葡萄糖單元在β-位置鍵合在一起的高分子物質結晶學把纖維素定義為具有特殊晶胞的結晶物質α-纖維素：高分子量的組分β-纖維素：是溶于17.5%堿液，并在中和時能沉淀下來的部分γ-纖維素：在中和時仍然溶解的組分

β-和γ-纖維的聚合度都很低(200)，并且是部分氧化的。來源：籽纖維(棉花)和許多植物的莖和葉(亞麻、苧麻和大麻)

重要性質：最豐富的天然有機物，但纖維素中的β-(1→4)鍵合的鏈基本上是剛性而且是直的，分子間彼此緊靠著排成一條線。能溶于氫氧化銅銨溶液，不溶入水和堿。第七頁，共五十一頁，2022年，8月28日結構：聚[β-(1→4)-D-吡喃葡萄糖]

β-L-吡喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖OHOHOHCH2OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHCH2OHCH2OHCH2OH

α-L-吡喃葡萄糖α-D-吡喃葡萄糖第八頁，共五十一頁，2022年，8月28日第九頁，共五十一頁，2022年，8月28日1.化學反應性氧化、酯化、醚化、分子間形成氫鍵、吸水溶脹以及接枝共聚2.氫鍵的作用結晶區羥基都已形成氫鍵無定形區有少量游離羥基，可發生膨化作用。3.吸濕性吸水量隨無定形區所占比例的增加而增加。4.溶脹性堿金屬離子半徑在堿液中能產生溶脹溫度濃度5.機械降解特性外力作用，發生降解，聚合度下降6.可水解性酸水解降解堿水解(高溫)第十頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.2.1粉狀纖維素(纖維素絮)

在木材-紙漿工業中，α-纖維素中包括纖維漿中的纖維素與抗堿的半纖維素。粉狀纖維素的聚合度約為500，商品規格有很多種，(流動性和堆密度、顆粒、吸濕量)各各不同。

用作片劑的稀釋劑，硬膠囊或散劑的填充劑。干性粘合劑、助懸劑、崩解劑、助流劑、食品添加劑第十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.2.2微晶纖維素

由細纖維所制得的α-纖維素，用25mol鹽酸在105℃煮沸15min，去無定形部分，過濾，用水洗及氨水洗，余下的結晶部分，經劇烈攪拌分散，噴霧干燥形成粉末。壓縮成型作用具有粘合作用崩解作用

P92應用第十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.3纖維素衍生物概述

4.3.1藥用纖維素衍生物的化學類別P93-94，酯類：醋酸纖維素、CAP、CAB

醚類：MC、EC、HPC、HEC、HPMC、CMCNa、CMCCa

醚酯類：HPMCP、HPMCAS4.3.2化學結構類型與應用性質(一)取代基團性質：非極性疏水基團、強極性基團(二)被取代羥基比例：

P95表4-2DS為1.27的甲基纖維素的確定(三)取代基的均勻度(四)鏈平均長度及衍生物的分子量分布顯著影響藥物的釋放性能P96圖4-9第十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日DS為1.27的甲基纖維素的確定單體上的取代基摩爾含量(%)所占DS的分數葡萄糖(無取代)

160.006位取代2位取代3位取代11344720.473,6位取代2,6位取代2,3位取代2243150.622,3,6位取代60.18第十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.3.3纖維素衍生物的反應性纖維素衍生物的羥基與一些帶有功能基的化合物反應，通過共價鍵結合使結構穩定化或不溶化如甲醛等，形成縮醛甲氧基化合物，形成醚或次甲基環氧化烴類，形成聚醚

分子內交聯4.3.4玻璃化溫度

膨脹計(DM)

差示掃描量熱法(DSC)測定技術差熱分析法(DTA)

熱機械分析法(TMA)P97表4-4一些纖維素衍生物的玻璃化轉變溫度第十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日

DTA

將試樣與惰性參比物放在同一條件下受熱，溫度控制采用線性程序，如果試樣隨著溫度的升高發生熔融、玻璃化轉變、結晶、氧化、交聯、降解等物理或化學的變化，則會在某一溫度下產生一定的熱效應，使溫差不為0。差熱分析就是測定試樣與參比物的溫差ΔT與溫度T的關系。得到的曲線稱為差熱曲線或熱譜圖(Thermogram)結晶氧化熔融分解玻璃化ΔT放熱吸熱oT第十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日對于結晶高聚物，利用DTA可測定熔點，根據熔融鋒的面積可計算出實際的熔融熱ΔHf，還可由下式算出結晶度

X=ΔHf×

100%

/ΔHf(其中ΔHf是完全結晶的熔融熱)氧化峰氧化峰空氣氮氣熔融吸熱峰分解吸熱峰ΔT

0100500℃

低壓聚乙烯在空氣中和氮氣中的差熱曲線第十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日0100200T℃100200T℃

嵌段共聚乙丙聚合物無規共聚乙丙聚合物

49%丙烯51%丙烯

用于研究共聚物的結構ΔTΔT第十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日差示掃描量熱法(DSC)

溫差的大小與熱效應有關，還與試樣的堆積緊密度、傳熱速度、熱容量等有關，很難用熱譜圖中的峰面積作定量處理。

DSC它所測量的是在程序升溫或降溫過程中，試樣和參比物的溫度始終保持相同的情況下，兩者所需要的熱量補償的差別。實際測量的是裝在試樣和參比物托架下面兩只電熱器的熱功率之差隨時間的變化［dQ/dt∽t］，如果升溫速度是恒定的，也就是熱功率之差隨溫度的變化［dq/dt∽T］

ΔQ=∫dt

如果用已知熱容的樣品事先標定儀器常數，就可計算出ΔQ的絕對值。

DSC能進行定量計算，尤其在測定結晶度，結晶動力學，反應動力學等方面比DTA更為有效。dQdt第十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日膨脹計法：(DM)試樣體積變化與溫度的關系hTgT第二十頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.3.5溶度參數和表面能

P98–99表4-5和表4-64.3.6配伍相容性聚合物之間或聚合物與增塑劑之間的相容性以Tg(DSC法，DTA法)或軟化溫度Ts(TMA法)來評估，兩者相容，則混合物的Tg處在兩者的Tg之間；部分相容，則可能有兩個Tg。

Ts=Toe-KsNTs加增塑劑的軟化溫度N為增塑劑的摩爾分數

To純聚合物軟化溫度Ks軟化點下降系數第二十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.3.7生物粘附性纖維素衍生物可用作生物或粘膜粘著劑。4.3.8熱致凝膠化和曇點

P1004.3.9液晶的形成第二十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.4藥用纖維素衍生物各論

4.4.1纖維素酯類

(一)醋酸纖維素纖維素的醋酸酯是在50℃用硫酸作cat，在冰醋酸或CH2Cl2溶液中，用醋酸酐來乙酰化而制造的。在溫和的條件下，僅能得到完全乙酰化和未乙酰化分子的混合物。

在酯化之前，撕碎的纖維素用30-40%的醋酸溶脹2-3h，此時由于反應放熱，溫度升至50℃。在乙酰化中，伯羥基首先被硫酸酯化，然后硫酸酯轉化成醋酸酯。此時仲乙酰基才開始轉化。第二十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日(二)纖維醋法酯(CAP)

部分乙酰化的纖維素的酞酸酯，含乙酰基17.0%-26.0%，含酞酰基(C8H5O3)30.0%-36.0%，含游離的酞酸不得超過0.6%。

CAP作為腸溶包衣材料。(三)醋酸纖維素丁酸酯(CAB)

制法與醋酸纖維素相似，其中部分乙酰基為丁酰基所代替。CAB可作為三醋酸纖維素的代用品。工業上用作心電圖紙的表面涂料。第二十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.4.2纖維素醚類

纖維素醚是從堿纖維素制造的，因為堿能擴張纖維素的晶格，從而使纖維素的羥基易起反應。(一)羧甲基纖維素鈉(CMCNa)、交聯羧甲基纖維素鈉(CCNa)和羧甲基纖維素鈣(CMCCa)P105–106制法及應用(二)甲基纖維素MCP107(三)乙基纖維素ECP108–110(四)羥乙基纖維素HECP110–111(五)羥丙基纖維素(HPC)和低取代羥丙基纖維素(L-HPC)P111–112(六)羥丙甲纖維素HPMCP113–114第二十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.4.3纖維素醚的酯類(一)羥丙甲纖維素酞酸酯HPMCPP114–115(二)醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯HPMCASP116–117

第二十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5其他天然藥用高分子材料

4.5.1阿拉伯膠

阿拉伯膠病樹的分泌物干燥后稱為阿拉伯樹膠。其中的多糖主要是(1→3)鍵合的D-吡喃半乳糖單元，重復單元中有一個或二個在C-6位置被各種側基所取代。

主要用作食品的增稠劑，但也用于藥物、化妝品、紡織工業以及制造粘合劑和墨水。OHOHOHOHCH2OHD-吡喃半乳糖OHOHOHOHCH2OH第二十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5.2明膠(gelatin)

是膠原溫和斷裂的產物，是天然多肽的聚合物。酸法明膠gelatinA原料浸漬于PH1-3的酸液1-2天堿法明膠gelatinB原料浸泡在15-20℃的氫氧化鈣中1-3個月性質：①溶脹和溶解②凝膠化③粘度④穩定性應用：大量用于制藥和食品工業，微囊囊材，片劑包衣的隔離層材料，基質，粘合劑等。第二十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日

4.5.3瓜爾豆膠

又稱愈創樹膠(guargum)

瓜爾豆種子中提取的多糖膠質，是半乳甘露聚糖，主鏈是β-1,4苷鍵結合吡喃甘露糖，每間隔一個甘露糖有一個以α-1,6苷鍵相結合的α-D吡喃半乳糖。半乳糖與甘露糖之比為1:2。OHOHOHOHCH2OHD吡喃甘露糖CH2OHOHOHOHOHα-D-吡喃半乳糖第二十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日性質：①易形成高粘度的觸變性溶膠②有極強的溶脹保濕性③有較好增稠性應用：食品添加劑、粘合劑、崩解劑、增稠劑、保護膠體、乳劑的穩定劑第三十頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5.4殼多糖和脫乙酰殼多糖

人們對甲殼素的認識經歷了漫長的歲月。自1811年，法國學者HenliBrocronnat首次從蘑菇中分離提取到甲殼素，到1859年法國Rouget發現甲殼素能溶于有機酸，從此世界對甲殼素有了初步的認識。自上世紀60年代起有關甲殼素的研究變得十分活躍。1982年日本將甲殼素列入1982-1992十年開發計劃。1984年日本撥款50億美元委托13所大學用于交流開發甲殼素，1986年美國華盛頓大學科學家首先發現甲殼素是具有生理活性物質。這一發現為今后發展，開發甲殼素奠定了理論基礎，特別引起了全世界的關注。甲殼素的由來和概念第三十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日

有人說：“從沒有一種物質象甲殼素一樣被如此廣泛的研究和應用。”也有人說：“二十一世紀多糖的研究最有希望的是甲殼素。”那么甲殼素是什么東西，他對人類和社會真的那么大的作用嗎？甲殼素是一種多糖類生物高分子，在自然界中廣泛存在于低等生物菌類，藻類的細胞，節支動物蝦、蟹、昆蟲的外殼，軟體動物（如魷魚、烏賊）的內殼和軟骨，高等植物的細胞壁等，甲殼素每年生命合成資源可達２０００億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源，是人類取之不竭的生物資源。第三十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日殼多糖(chitin)又稱甲殼素、幾丁質。

N-乙酰-氨基葡萄糖以β-1,4苷鍵結合而成的一種氨基多糖。CH2OHOORORCH2OHNHCOCH3NHCOCH3On第三十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日

甲殼素是一種天然高分子聚合物，屬于氨基多糖，學名為[（1．4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖]，單體之間以β（1-4）糖苷鍵連接，分子量一般在106左右，理論含氮量6.9%。甲殼素有α，β，γ三種晶型，其中α-甲殼素存在最豐富，也最穩定。由于大分子之間極強的氫鍵作用，導致其一般不溶于水，化學性質非常穩定，因而應用有限，通常稱其為幾丁質。自然界中甲殼素大多是與各不溶于水的無機鹽及蛋白質緊密結合在一起。第三十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日人們為了獲取甲殼素，往往將甲殼動物的外殼通過酸堿處理，脫去鈣鹽和蛋白質，得到上述幾丁質后，再用強堿在加熱條件下脫去分子中的乙酰基就可以轉化為可溶性的殼聚糖，通常稱為甲殼素。因為甲殼素的化學結構與植物中廣泛存在的纖維素結構非常相似，故又稱為動物纖維素。第三十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日第三十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日第三十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日應用：①片劑的稀釋劑，以改善藥物的生物利用度及壓片的流動性、崩解性和可壓性。②植入劑的載體，在體內具有可降解性。③控釋制劑的賦形劑和控釋膜材料。④微囊和微球的囊材。⑤抗癌藥物的復合物。⑥外科手術縫合線。具有減肥，吸脂肪，降血脂，促進傷口愈合等作用。第三十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5.5西黃蓍膠(tragacanth)為豆科植物西黃蓍膠樹的樹膠。

水解可產生L-阿糖、L-

巖藻糖、D-木糖、半乳糖和半乳糖醛酸。含有少量的纖維素、淀粉、蛋白質等，分子量約為840,000。

用作口服制劑，食品中乳化劑和助懸劑。乳膏、凝膏和乳劑。第三十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日

4.5.6黃原膠又稱苫苷膠、漢生膠或黃單孢菌多糖。

是甘藍黑腐病黃單胞菌發酵產生的一種細菌胞外多糖。黃原膠是由D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸、丙酮酸等非凝膠的多糖重復結構組成的。每兩重復結構單元中，其分子主鏈系由β-D-吡喃葡萄糖通過1→4鍵連接而成的。每兩個葡萄糖單元都在一個C-3上連接有一個三糖側鏈。側鏈是由兩個甘露糖和一個葡萄糖醛酸所組成的，其中末端β-D-吡喃甘露糖殘基與β-D-葡萄糖醛酸殘基以1→4鍵連接。比葡萄糖醛酸又和另一個末端為甘露糖，按1→2方式連接。連接主鏈的甘露糖上的C-6有一個乙酰基，此外，甘露糖的末端的C-4、C-5上又連有一個丙酮酸。P125第四十頁，共五十一頁，2022年，8月28日具有優良特性，廣泛用作食品添加劑，或石油、農業的增稠劑、懸浮劑與膠凝劑。①低濃度下有高粘度②高的假塑性，隨著剪切速率增大，其水溶液的粘度呈可逆性下降③在廣泛的鹽濃度、pH與溫度下，表現出異常的穩定性。所以在水溶性高分子中具有許多優越的性能。作為親水性骨架緩釋片材料具有重要作用。(P127)第四十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5.7透明質酸hyaluronicacid

1934年已為Meger和Palwer發現

，但長期以來均認為它是在結締組織中起充填和支架作用的多糖，但近年來它的功能又有新的發現。

當組織中濃度高于1mg/ml時，就產生分子折疊，形成連續的三維網絡。產生各種生理直接效應。第四十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日即①產生流體阻力從0.1mg/ml升高到10mg/ml時，阻力會增大1000倍。②維持膠體滲透壓，幫助維持體內水平衡和體內環境的穩定。③排阻效應，可以影響生物高分子的溶解度、空間構型、化學平衡與系統的滲透壓。④分子濾過效應，可以阻止病原播放或擴散。⑤邊緣對流效應。由于透明質酸的作用使密度呈逆轉狀態，因而介導某些分泌性物質(如膠元纖維)的沉積。其結構以β-1,4葡萄糖醛酸和β-1,3乙酰氨基葡萄糖結合的雙糖重復單元所構成的粘多糖。

P128

第四十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日4.5.8瓊脂(agar)

從海產紅藻中生產的高分子物。早期用麒麟菜屬植物，以后擴展使用石花菜、雞毛菜和紫菜等。瓊脂的結構是半乳聚糖。其可能的結構單元：

A:B:OHOHOHOHOHCH2OSO3OMeOMeCH2O第四十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日瓊脂主要用于食品工業，以制作果凍、果醬，也可以用于煉乳、冰淇淋或奶酪。

在醫學與生物學上可作培養基(載體)。用作緩釋制劑輔料。第四十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日第四十六頁，