1、第五章 药用合成高分子材料,一、聚乙烯醇,（一）来源 并不是由乙烯醇单体聚合形成的，因为乙烯醇极不稳定，不存在乙烯醇单体，由聚醋酸乙烯醇解而成,第二节 乙烯基类均聚物和共聚物, CH2-CH n+nC2H5OH CH2-CH n+nCH3COOC2H5 OCOCH3 OH,（二）性质1.性状 白色至奶油色无臭颗粒或粉末2.溶解性 聚乙烯醇具有极强的亲水性，溶于热水或冷水中。 分子量和醇解度越大，结晶性越强，水溶性越差，但水溶液的粘度相应增加；同时醇解度增大，羟基增多，使聚合物亲水性增强。 聚乙烯醇在酯、醚、烃及高级醇中微溶或不溶，但醇解度低的产品在有机溶剂中的溶解度增加。,3.粘度 粘度随聚乙
2、烯醇浓度增加而急剧上升，温度升高则粘度下降。4.凝胶化 30度以下存放过程中，由于聚乙烯醇凝胶化作用，粘度逐渐升高，凝胶化。 聚乙烯醇可以与其他高分子（聚丙烯酸、聚乙二醇等）混合，形成的凝胶兼具两种聚合物的性质。5.混溶性 与大多数无机盐有配伍禁忌,6.成膜性 具有良好的成膜性7.化学性质 聚乙烯醇是结晶性聚合物，玻璃化转变温度约85，在100开始缓缓脱水，干燥及高温脱水时发生分子内和分子间醚化反应，同时伴有结晶度增加、水溶性下降以及色泽变化。 聚乙烯醇在化学结构上可以看成交替相隔碳原子上带有羟基的多元醇。,（三）应用 1聚乙烯醇的安全性 聚乙烯醇对眼、皮肤无毒、无刺激，是一种安全的外用辅料。
3、 口服聚乙烯醇在胃肠道吸收甚少，长期口服未见肝、肾损害，大鼠口服LD5020gkg。2聚乙烯醇是一种药物膜片基材 用作涂膜剂的成膜材料；用作膜剂的成膜材料；在巴布膏剂中的应用；在凝胶型制剂中作基质,3.液体、半固体制剂中的应用 聚乙烯醇具有助悬、增稠、增黏剂及在皮肤、毛发表面成膜等作用，用于糊剂、软膏以及面霜、面膜、发型胶中，各种眼用制剂4.聚乙烯醇凝胶的药物控制释放 利用携带阿霉素和葡聚糖的PVA水凝胶作为药物释放体系，不仅降低了药物的黏附，而且通过向腹膜腔释放活性的阿霉素阻止了腹膜腔的感染。,5.用作透皮吸收制剂辅料 PVA凝胶透皮系统，目前已有硝酸甘油、可乐定等易于透过皮肤的药物的透皮系
4、统问世。6.聚乙烯醇微球在医药中的应用 通过PVA上的羟基的反应活性，可以把药物分子共价键或离子键合到PVA的側基上。如茶多酚的聚乙醇缓释胶囊，不仅提高了茶多酚的稳定性，而且对茶多酚具有缓释作用。7.其他应用 聚乙烯醇水凝胶还可作为医用导管材料、伤口敷料、传感器、软角内膜接触镜、手术缝合线。,20世纪30年代聚维酮合成成功，1939年取得专利,聚维酮可提高血浆胶体渗透压，增加血容量，它在医药品中可作为血浆代用品使用，用于外伤性出血及其他原因引起的血容量减少。,聚维酮在医药上有广泛的应用，为国际倡导的药用新辅料之一。可作为粘合剂，助流剂，润滑剂，助溶剂，分散剂，酶及热敏药物的稳定剂。聚维酮还可与
5、碘合成PVP-I消毒杀菌剂。PVP在医药上还可用作低温保存剂。采用PVP产品作辅料的药物已有上百种。,二、聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮，PVP，Povidonl),（一）、制备用N-乙烯基-2-吡咯烷酮单体催化聚合而成（二）、性质1.性状 白色至乳白色粉末，无嗅，可压性良好2.溶解性 易溶于水，可溶于许多有机溶剂，不溶于醚、烷烃、矿物油、四氯化碳等3.粘性 溶液粘性与分子量有关；分子越大，粘度越大4.化学反应性 化学惰性，能与大多数化合物混溶。5.生物特性 不参与人体的生理代谢，又具有优良的生物相容性，人体可从消化道、腹内、皮下及静脉途径接受,（三）应用1.黏合剂 对湿、热敏感的药物，如硝酸甘油、阿
6、司匹林等用PVP的醇溶液造粒，可有效消除水分、干燥温度及时间对药物稳定性的影响。 对疏水性药物，用其水溶液作黏合剂不但有利于均匀湿润，而且还能增加药物的溶出度。2.固体分散剂 PVP与药物小分子共混物中，药物分子填充于PVP大分子形成的微空间内，提高药物的分散性。 PVP作为难溶药物的固体分散体载体，可以提高难溶药物的溶解度和溶出速度。,3.助溶剂或分散稳定剂 低分子量的PVP可以在注射液中作为助溶剂或结晶生长抑制剂，这种增溶作用主要是药物与PVP缔合作用产生的。4.包衣材料 用作薄膜包衣材料，柔韧性较好，不易破碎5.用作缓控释制剂 PVP可与许多药物有分子间的缔合作用，可控制缔合程度，延长药
7、物在体内的释放和吸收6.其他 眼用药的增稠剂和角膜润湿剂 涂膜剂的主要材料，对皮肤有较强的粘性、无刺激性,PVP 在药学领域中的应用,三、交联聚维酮（一） 制备 乙烯基吡咯烷酮的高分子交联物（二）性质 不溶于水，有机溶剂及强酸、强碱，但遇水可发生溶胀（三）应用 可作为片剂或硬胶囊的崩解剂，可作为片剂的干性粘合剂、填充剂、赋型剂 例：天津力生制药厂采用交联PVP作为大黄苏打片的黏结剂后其崩解时间从采用原辅料时30min减小到15min以下。,四、乙烯/醋酸乙烯（酯）共聚物,（一）制备 是以乙烯和醋酸乙烯酯两种单体在过氧化物或偶氮异丁腈引发下共聚而成的水不溶性高分子化学结构, CH2CH2 m C
8、H2CH n OCOCH3,（二）性质1.性状 透明至半透明、略带弹性的颗粒状物。2.Tg、结晶度 聚乙烯的Tg在-68左右，是结晶性聚合物； 聚醋酸乙烯的Tg在28左右，结晶性能较差 相同分子量，若醋酸乙烯比例越大，柔软性越大、结晶度下降、Tg增大。 分子量增大，结晶度、Tg、机械强度均升高；2.溶解性 高醋酸乙烯（VA）比例的共聚物溶于二氯甲烷、氯仿等； 低比例的VA共聚物则类似于聚乙烯，只有在熔融状态下才能溶于有机溶剂。,3.通透性 对醋酸乙烯比例在40%以内的共聚物，药物通透性主要受结晶度的影响，醋酸乙烯比例越大，结晶度越低，通透性越大。 不同的加工工艺，影响结晶度，进而影响通透性。
9、EVA对药物的通透性还与其结构中的乙酰基有关。4.理化性质 乙烯/醋酸乙烯共聚物的化学性质稳定，耐强酸和强碱，但强氧化剂可使之变性，长期高热可使之变色。此外，对油性物质耐受性差，例如，蓖麻油对其有一定的溶蚀作用。,（三）应用 乙烯/醋酸乙烯共聚物无毒，无刺激性,与机体组织和粘膜的良好相溶性，适合制备在皮肤、腔道、眼内及植如给药的控释系统，如经皮给药制剂、周效眼膜、宫内节育器等。 目前已经上市的：眼用毛果芸香碱膜、硝酸甘油透皮给药系统、宫内避孕器等。,第三节 环氧乙烷类均聚物和共聚物,一、聚乙二醇（一）制备 是用环氧乙烷与水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分子量较低的一类水溶性聚醚。化学结构：,HO
10、 CH2- CH2-On H,（二）性质,溶解性 PEG200600无色透明 PEG8001500白色膏体 （蜡状） PEG200020000白色片状,易溶于水和多数极性溶剂，分子量，溶解度不溶于非极性溶剂（脂肪烃、苯、矿物油）温度，溶解度增加，当温度升至某一点时，出现混浊或胶状沉淀，该温度为昙点。分子量越高，昙点越低；加入电解质，昙点越低,吸湿性 较低分子量的聚乙二醇具有很强的吸湿性，随着分子量增大，吸湿性迅速下降，这是因为分子量增大、减小了末端羟基对整个分子极性的影响。表面活性与粘度 同浓度的PEG，固态液态聚乙二醇水溶液浓度增加，其表面张力逐渐减小。端羟基为酯基等其他疏水基团取代后，表面
11、活性有很大提高。聚乙二醇只有在很高的浓度或在某些记性溶剂中才会形成凝胶。,化学反应性 两端的-OH具有反应活性，能发生所有脂肪族羟基的化学反应，如酯化反应、所氰乙基反应以及被多官能团化合物交联等。 在正常条件下，聚乙二醇十分稳定，但在120以上温度发生氧化作用，尤其在产品中存在残留过氧化物时，这种氧化降解作用更易发生。 由于其分子上大量醚氧原子的存在，聚乙二醇也能 与许多物质形成不溶性配合物,（三）应用 1.注射用的复合剂: 以液态聚乙二醇较常用。用大量不超过30%（PEG 300、PEG 400），用量达40%即可能发生溶血作用。原理：由于PEG为液体、它具有与各种溶剂的广泛相容性，是很好的
12、溶剂和增溶剂，被广泛用于液体制剂。 优点：1.PEG稳定、不易变质，含有PEG针剂被加热到150时是很安全、很稳定的。 2.可以和大多数药物混合制药 3.用聚乙二醇作的针剂更容易吸收，药效释放速度较快。,厚德 明志 笃学 力行,2.栓剂基质: 常以固及液态聚乙二醇复合使用以调节硬度与熔化温度。对直肠粘膜可能有轻度刺激，分子量越大，刺激性较强，水溶性药物的释放也越慢。 优点 是无生理作用，作为基质不受熔点的影响，在夏天亦不软化，不需冷藏。3.软膏基质:常以固态及液态聚乙二醇混合使用以调节稠度，具有润湿、软化皮肤、润滑效果。,4.液体药剂的附加剂: 粘度助县剂、增粘剂 良好的相溶性增溶剂 与水任意
13、比混合潜溶剂5.固态分散体的载体: 6.此外：聚乙二醇亦是常用的薄膜衣增塑剂、致孔剂、打光剂、滴丸基质以及片剂的固态粘合剂、润滑剂等,二、聚氧乙烯蓖麻油衍生物,（一） 来源 由低分子量聚乙二醇、蓖麻醇酸和甘油形成的一种非离子型表面活性剂（二）性质1.性状 在室温或30度以下是蛋黄色油状液体或白色的糊状物，微有异臭2.溶解性 易溶于水和各种低级醇，也易溶于氯仿、乙酸乙酯、苯等有机溶剂3.表面活性 因同时具有疏水的脂肪酸酯和亲水的氧乙烯链，有很强的表面活性 作为非离子型表面活性剂，对疏水性物质具有很强的增溶和乳化能力。,（三） 应用 无毒、无刺激性，但有致敏性，病人在用药前需进行抗过敏处理。 在液
14、体药剂中有广泛的应用，可作为增溶剂、乳化剂和润湿剂，适合口服 可用作液体制剂的增溶剂和乳化剂，也被用作一些难溶药物的增溶剂以及用于改进气雾剂等在水相中的溶解度,三、泊洛沙姆（一） 来源 是聚氧（化）乙烯/聚氧（化）丙烯共聚物的非专利名（二）性质1.性状 白色、蜡状的固体或无色液体2.溶解性 泊洛沙姆是由不同比例聚氧乙烯链段和聚氧丙烯链段构成的嵌段共聚物，由于聚氧乙烯的相对亲水性和聚氧丙烯的相对亲油性使这类共聚物具有极不相同的表面活性，且有从油溶性到水溶性的多种产品，属于非离子型表面活性剂。 随着共聚物中聚氧乙烯部分的增加，水溶性逐渐增大。,3.昙点 泊洛沙姆水溶液加热时，由于大分子的水合结构被
15、破坏以及形成疏水链构象，发生起浊或起昙现象。泊洛沙姆水溶解度下降，溶液发生浑浊的温度（即昙点）随大分子中亲水性链段和疏水性链段二者比例不同，在很大范围内变化。4.表面活性 作为非离子型高分子表面活性，其表面活性亦与结构有关。 泊洛沙姆的亲水油平衡值（HLB）从极端疏水性的Poloxamer 401(HLB=0.5)到极端亲水性的Poloxamer 108 (HLB=30.5)。 氧乙烯链段比例越大，HLB值越高；在氧乙烯链段比例相同的情况下，则共聚物分子量越小，HLB值越高。,5.凝胶作用 除一些分子量较低的泊洛沙姆品种外，多数泊洛沙姆在较高浓度时即形成水凝胶。 分子量越大，凝胶越易形成。分子
16、量在8，000以上的泊洛沙姆，凝胶形成浓度约在20%30%。 凝胶化作用是泊洛沙姆分子间形成氢键的结果。循环加热和冷却可使凝胶发生可逆的变化，但不影响凝胶的性质。,（三） 应用1泊洛沙姆的安全性及代谢 泊洛沙姆具有很高的安全性，毒性低，无刺激过敏性，生物相容性好，且分子量越大以及聚氧乙烯部分比例越高，可接受的剂量就越大。2泊洛沙姆在注射剂中的应用 国外文献记载，泊洛沙姆是目前使用在静脉乳剂中唯一合成乳化剂，其中Poloxamer 188具有最佳乳化性能和安全性，以Poloxamer 188为乳化剂的乳剂，经热压灭菌，乳剂物理稳定性将受一定程度的影响。,3泊洛沙姆在水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸中的应用 高分子量的亲水性泊洛沙姆是水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸等的基质材料。在一些化妆品以及牙膏中亦曾作为基质材料使用。4泊洛沙姆在口服制剂中的应用 在口服制剂中，主要利用水溶性泊洛沙姆作为增溶剂及乳化剂。其增加药物的溶出速度和体内吸收的作用可能是泊洛沙姆润湿，增溶以及减缓胃肠蠕动、延长吸收时间的综合结果。,
