1、1,1 概述 1.1 药用高分子的由来与发展东汉张仲景（公元142219）在伤寒论和金匮要略中记载的栓剂、洗剂、软膏剂、糖浆剂及脏器制剂等十余种制剂中，首次记载了采用动物胶汁、炼蜜和淀粉糊等天然高分子为多种制剂的赋形剂。,第五章 药用有机高分子,2,1.2 药用高分子的类型和基本性能 1.2.1 药用高分子的定义和类型药用高分子按其应用目的不同分为药用辅助材料和高分子药物两类。药用辅助材料是指在药剂制品加工时所用的和 为改善药物使用性能而采用的高分子材料。,第五章 药用有机高分子,3,高分子药物，依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后，能与肌体组织发生生理反应
2、，从而产生医疗效果或预防性效果。 1.2.2 高分子药物按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三 大类：(a) 高分子化的低分子药物这类高分子药物亦称高分子载体药物，其药效部 分是低分子药物，以某种化学方式连接在高分子链上。,第五章 药用有机高分子,4,(b) 本身具有药理活性的高分子药物这类药物只有整个高分子链才显示出医药活性， 它们相应的低分子模型化合物一般并无药理作用。(c) 物理包埋的低分子药物这类药物中，起药理活性作用的是低分子药物， 它们以物理的方式被包裹在高分子膜中，并通过高分 子材料逐渐释放。,第五章 药用有机高分子,5,1.2.3 药用高分子应具备的基本性能对高分子药物的要
3、求包括：(1) 高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无 毒的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性；(2) 进入血液系统的药物，不会引起血栓；(3) 具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下 有药理活性的基团。,第五章 药用有机高分子,6,(4) 能有效地到达病灶处，并在病灶处积累，保 持一定浓度。(5) 对于口服的药剂，聚合物主链应不会水解， 以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外。如果 药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，聚 合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被人体 所吸收。,第五章 药用有机高分子,7,2 高分子化药物 2.1 低分子药物高分子化的优点低分子药物分子中常含有氨
4、基、羧基、羟基、酯基等活性基团。低分子药物与高分子化合物结合后，起医疗作用的仍然是低分子活性基团，高分子仅起了骨架或载体的作用。,第五章 药用有机高分子,8,高分子载体药物有以下优点：能控制药物缓慢 释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提 高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位， 并能识别变异细胞；稳定性好；释放后的载体高分 子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体外 或水解后被人体吸收，因此副作用小。,第五章 药用有机高分子,9,2.2 低分子药物与高分子的结合方式林斯道夫（Ringsdorf）等提出高分子载体药物 模型。,高分子载体药物的Ringsdorf模型,第五章 药用有机
5、高分子,10,连接基团的作用是使低分子药物与聚合物主链形成稳定的或暂时的结合，而在体液和酶的作用下通过水解、离子交换或酶促反应可使药物基团重新断裂下来。输送用基团是一些与生物体某些性质有关的基团，通过它可将药物分子有选择地输送到特定的组织细胞中。,第五章 药用有机高分子,11,可溶性基团，如羧酸盐、季铵盐、磷酸盐等的 引入可提高整个分子的亲水性，使之水溶。在某些 场合下，亦可适当引入烃类亲油性基团，以调节溶 解性。,第五章 药用有机高分子,12,端基型和主链型高分子载体药物模,第五章 药用有机高分子,13,2.3 高分子载体药物的研究和应用第一个高分子载体药物是1962年研究成功的将青毒素与聚
6、乙烯胺结合的产物。青霉素与乙烯醇乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子。这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分子青霉素长3040倍。,第五章 药用有机高分子,14,乙烯醇乙烯胺共聚物载体青霉素,第五章 药用有机高分子,15,乙烯基吡咯烷酮乙烯胺共聚物载体青霉素,第五章 药用有机高分子,16,利用分子中羧基和胺基的缩聚反应，可制得药理 活性基团位于主链的聚青霉素。,第五章 药用有机高分子,17,此外，青霉素在一定条件下还可发生开环聚合：,第五章 药用有机高分子,18,碘酒曾经是一种最常用的外用杀菌剂，消毒效果很好。但是由于它的刺激性和毒性较大，近年来日益受到人们的冷落。如果将碘与聚乙
7、烯吡咯烷酮结合，可形成水溶性的络合物。,第五章 药用有机高分子,19,VB1 中的羟基与聚丙烯酸中的羧基结合,第五章 药用有机高分子,20,利用半胱氨酸型聚合物中的SH基使VB1开环加成， 可得到与上述高分子VB1不同结构的产物，但药效基 本不变。,第五章 药用有机高分子,21,同样，VC（抗坏血酸）中羟基与聚合物中的羧 基以酯的形式结合，也可得到含VC的聚合物。,第五章 药用有机高分子,22,用以制备核酸碱类聚合物的单体主要是尿嘧啶、 腺嘌呤的乙烯基衍生物。乙烯基尿嘧啶是最简单的尿嘧啶单体，能在引发 作用下聚合形成水溶性聚合物，它能像天然核酸那样 彼此间通过氢键缔合形成高分子络合物，有良好的
8、抗 肿瘤作用。,第五章 药用有机高分子,23,用甲基富马酰氯与5氟尿嘧啶（5Fu）反应得 到单体，均聚物和共聚物都具有抗肿瘤活性。,第五章 药用有机高分子,24,3 药理活性高分子药物 3.1 药理活性高分子药物的特点药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药 物。它们本身具有与人体生理组织作用的物理、化 学性质，从而能克服肌体的功能障得，治愈人体组 织的病变，促进人体的康复和预防人体的疾病等。,第五章 药用有机高分子,25,目前，药理活性高分子药物的研究工作主要从下 面三个方面展开：(1) 对已经用于临床的高分子药物，努力搞清其 药理作用。(2) 根据已有低分子药物的功能，设计既保留功 能、又
9、克服副作用的高分子药物。(3) 开发新功能的药理活性高分子药物。,第五章 药用有机高分子,26,3. 2 药理活性高分子药物的研究和应用低分子量的聚二甲基硅氧烷具有低的表面张力， 物理、化学性质稳定，具有很好的消泡作用，故广泛 用作工业消泡剂。由于它无毒，在人体内不会引起生 理反应，故亦被用作医用消泡剂，用于急性肺水肿和 肠胃胀气的治疗，国内外都有应用。,第五章 药用有机高分子,27,聚赖氨酸的抗菌活性,第五章 药用有机高分子,28,第五章 药用有机高分子,29,第五章 药用有机高分子,30,4 药物微胶囊 4.1 微胶囊和药物微胶囊的基本概念微胶囊是指以高分子膜为外壳、其中包有被保护 或被密
10、封的物质的微小包囊物。尺寸范围在零点几微 米至几千微米之间，一般为5200 m。,第五章 药用有机高分子,31,微胶囊的类型,单核,多核,多核，不规则外形,双璧,微胶囊簇,含微胶囊之微胶囊,第五章 药用有机高分子,32,4.2 用作药物微胶囊膜的高分子材料目前已实际应用的药物微胶囊材料中，除了天然 的高聚物如骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂等和半合 成的高聚物如乙基纤维素、羧甲基纤维索、醋酸纤维 素等。应用较多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳 酸、乳酸与氨基酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基 丙烯酸乙酯的共聚物等。,第五章 药用有机高分子,33,4.3 药物微胶囊的制备方法(1) 化学方法 包括界面聚
11、合法、原位聚合法、聚合物快速不溶 解法等； (2) 物理化学方法 包括水溶液中相分离法、有机溶剂中相分离法、 溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床法等； (3) 物理方法 包括空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空喷涂 法、静电气溶胶法、多孔离心法等。,第五章 药用有机高分子,34,4.4 药物微胶囊的应用用聚乳酸作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素 C，以患肉瘤和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次投药 量为20 mg/kg体重，十天投药一次。结果癌细胞抑制 率达85，而未采用微胶囊药物供药的，75死亡。 可见药物微胶囊的缓释性使毒性降低，疗效增加。,第五章 药用有机高分子,35,维生素C因其分子中含有相邻的二烯醇结构，在 空气中极易被氧化而变黄，与多种维生素和微量元素 复合时问题更为突出。以乙基纤维素、羟丙基甲基纤 维素苯二甲酸酯等为壁膜材料制成的VC微胶囊，达到 了延缓VC氧化变黄的效果。,第五章 药用有机高分子,
