药用高分子复习题

复习题一：

一、名词解释

1、高分子

高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的由共价键连接起来的相对分子量为104～106的化合物分子量足够高的有机物。

2、共聚物

由两种或两种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。

3、高分子近程结构

聚合物的一次结构,也叫化学结构.包括高分子链结构单元的化学组成、连接方式、空间构型、序列结构以及高分子链的几何形状.

4、高弹态

链节可以较自由地旋转，但整个分子链不能移动。例如常温下的橡胶。高弹态是高聚物所独有的罕见的一种物理形态，能产生很大形变，除去外力后能可逆恢复原状。

5. 表面活性剂

具有长碳链（碳原子数大于8）的极性有机化合物.从结构上看，表面活性物质是两亲分子，一端亲水（－OH,－COOH,－SO3Na等),另一端亲油（憎水）（－R等）。当浓度很小时，溶液的表面张力便急剧减小，但减小到一定值后就不再随浓度增加而变化。

6、自组装胶束

两亲性或离子型嵌段（或接枝）共聚物自组装真正纳米尺寸(<100nm),而且呈现较窄的粒径分布.由疏水性内核及亲水性外壳组成.

二、填空题

1、增塑剂在胶乳包衣过程中所起的作用是软化乳胶粒子并降低高分子材料的Tg ,

使包衣过程在较低的温度下进行.

2、药物释放机制涉及: 通过孔的扩散、聚合物的降解、从包衣、微胶囊、高聚物微凝胶、聚合物胶束与微乳胶粒等膜表面释放.其中,控释、缓释给药的机制又可分五类:扩散、溶解、渗透、离子交换和高分子挂接.

3、天然用高分子材料按照其化学组成和结构单元可以分为多糖、蛋白质和其它类.

4、作为药用辅料,天然药用高分子及其衍生物不仅用于传统的药物剂型中,而且可用于

缓控释制剂、纳米药物制剂、靶向给药系统和透皮治疗系统 .

5、用于优质药用塑料瓶的主要材料有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚对丙二甲酸乙

二酯(PE TP).它们具有良好的耐冲击强度、耐环境应力性.耐化学性和良好的气体阻隔性阻湿性.并且无毒,被广泛用于片剂、胶囊、胶丸药品的包装.

四、问答题

1、什么叫药用高分子材料?简述药用高分子材料与传统辅料的共同点及不同点？

答: 药用高分子材料是指现代药物制剂中协助主药（原料药）产生特殊功能的一类材料，如控缓释、靶向、黏附等，以及包装药品或与药品直接接触的一类生物材料。

药用高分子材料与传统辅料的共同点与不同点

共同点：都是主药以外的另一种材料，一般说来它们单独使用无药效作用（部分具有很小的医疗价值与防治作用），但又是制剂中必不可少的辅助材料。

不同点：

（1）出发点不同，产生的术语叫法不同。

站在药剂学的立场，原料药主药，其余称辅料；

站在材料学的立场，是生物材料的药用分支

（2）历史发展与科学进步造成的内涵差异。

传统剂型膏丹丸散、片剂、注射剂、胶囊剂、淀粉、纤维素及其衍生物、明胶

现代剂型控缓释制剂载体、靶向给药、脉冲式给药、智能反馈式给药系统所需材料

生物可降解材料：聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物

药用水凝胶材料：乙烯类：PVA、PVP、PAAm、卡波姆

(carbomer)及聚乙二醇（PEG）

药用生物粘附材料：AA、PAA、PHEMA、PEO

两亲生物材料：PAsp-PEO、PBLA-PEO

离子聚合物材料：药树脂、海藻酸钠聚阴离子与钙离子交联物

（3）涵盖的范围不同

传统：小分子无机酸碱盐、有机醇酚酯醚、乳化剂、助悬剂、添加剂

现代：载体，分散固液体、控缓释、包合、乳化、黏附、靶向、反馈刺激还包括包装用品，输液袋或药物胶囊薄膜

2、什么叫给药装置?试列举相关装置说明.

答: 给药装置给药装置由多种结构（分散－膜－凝胶）组成的系统装置，能有效避免两药起始释药量过高引起的不良反应，降低起始阶段释药量，增加中后期释药量，以较长时间维持药效.

（1）包衣层与崩解剂构成的脉冲装置

在普通片芯中加入崩解剂、溶胀剂、或泡腾剂.

（2）双层膜结构

内层和外层均含有药物，调节复方药物在内外层比例及外层阻滞剂量达到控制药物释放目的

（3）缓释混悬剂

药物与离子交换树脂以离子键结合，形成固体分散结构药物树脂，进一步包衣，再分散在液体介质中

3、简述pH敏感型药用高分子材料(水凝胶)的作用原理,举例说明其应用.

答: pH敏感型药用高分子材料(水凝胶)的作用原理是指聚合物的溶胀与收缩随环境的pH、离子强度变化而变化

（1）变化规律：阴离子水凝胶平衡溶胀度随pH增大而增大，阳离子型则随pH增大而降低（2）变化原因： pH或离子强度变化凝胶网络含有的酸碱基团发生电离，网络内大分子间氢键解离，

碱性敏感水凝胶（阴离子）－大分子链上含有羧基等在碱性介质中解离的酸性基团－AA-丙烯酸类聚合物

酸性敏感水凝胶（阳离子）－大分子链上含有氨基等在酸性介质中解离的碱性基团－DMAEM - N,N－二甲胺基甲基丙烯酸乙酯

（4）局限性－不能生物降解

只适于口服给药，不适于植入、注射给药

（5）前景－生物降解水凝胶的开发

多肽类水凝胶、蛋白质类水凝胶、多糖类水凝胶

4、简述药品包装材料的特殊性

(1)安全性

是指药品包装材料在长期贮藏药品过程中,都必须在不同环境下保持药物稳定性,不与药品发生反应,无毒副作用.根据药品的物理及化学性能选择适宜的高分子材料,同时要对材料的验收测试和贮藏条进行控制,

(2)适用性

是指必须根据不同剂型选择合适的包装材料.

固体制剂中的片剂和胶囊剂采用塑料/铝箔/铝箔板;颗粒剂、混悬剂采用铝塑袋单剂量包装,内层为铝箔,外层包覆复合膜解决了铝塑包装易吸湿潮解的缺点.

口服液体制剂采用易拉盖单剂量(一次用量)包装,或带量杯的口服液瓶装,

注射剂采用易折安瓿,涤纶不干胶标签.

大输液由原来的玻璃瓶包装全面向一次性使用的聚丙烯塑料瓶装发展,保存时间长达5年.

含有矿物油、植物油、一些油溶性的溶液及外用酊剂不宜用聚乙烯塑料瓶装,因可溶出乙烯单体,对人体具有潜在的危害性.

复习题二：

一、名词解释

2、均聚物

由一种单体聚合而成或只有一种重复结构单元的聚合物

3、高分子远程结构

高聚物的二次结构,包括高分子的大小----分子量及分子量分布和高分子形态(构象)---高分子链的柔性和刚性.

4、玻璃态

分子链节或整个分子链无法产生运动，高聚物呈现如玻璃体状的固态。例如常温下的塑料。

6、高分子挂接

是指采用本身无或有弱的药理活性的聚合物,通过在体内可解离的基团或短链键合上药物分子,形成高分子前药.在体内通过降解作用,释放药物,达到控释目的.

二、填空题

1、凝胶是指 溶胀的三维网状结构高分子,即 高聚物分子间相互连接、形成空间网状结构,而在网状结构的空隙中又填充了 液体介质 .

2、纳米材料指 具有100纳米以下结构尺寸的材料 ,是以高分子材料为辅料,通过高分子形成纳米粒子的工艺技术把药物和生命活性物质通过 溶解、 包裹 作用载于纳米粒子内部,或者通过 吸附、附着作用位于纳米粒表面.

3、依据原料的来源,天然药用高分子材料可分为淀粉及其衍生物、纤维素及其衍生物和甲壳素及其衍生物

4、药物制剂包装主要分为单剂量包装、内包装、外包装.

5、塑料按高分子结构和加工性能,可分为热塑性塑料和热固性塑料,前者是线形或带支链的高聚物,受热可软化和流动,可多次反复塑化成型.后者的原料是带有多官能团的大分子,在固化剂和热压力作用下可软化（溶化）并固化成不溶不熔的立体型结构的高聚物.

三 计算题

设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10 mol, 分子量为105 的分子有5 mol, 求该

聚合物的数均、重均及粘均分子量. （α值为0.6）

40000510105101054=+?+?==∑

∑Ni NiMi Mn 85000

1051010)10(5)10(105425242=?+??+?==∑∑NiMi NiMi Mw 80000

1051010)10(5)10(106.015416.0516.04≈???? ???+??+?=++v M

四、问答题

1、按材料特殊功能可将药用高分子材料分为哪几类，这样分类的优点是什么？

按材料特殊功能可将药用高分子材料分为生物可降解材料、药用水凝胶、黏膜黏附材料、两亲生物材料、离子聚合物及其复合物、惰性生物材料

优点：

（1）便于从事剂型研究人员从剂型或制剂特殊要求出发，去寻找相关的药用生物材料（2）能更深地挖掘与发现材料与人体组织作用机理与理论，提供这种材料功能所依赖的生理作用基础，如黏膜黏附生物材料中丙烯酸与聚多糖材料为什么会黏附黏膜，机理是什么，举一反三。

（3 ）尽可能减少材料交叉与重复

2、简述一般复合结构药物释放机制.

答:一般复合结构药物释放机制；

（1）通过孔的扩散

（2）聚合物降解－不溶性药物

（3）从包衣、微胶囊、高聚物微凝胶、聚合物胶束、与微乳胶粒的膜表面释放.

3、简述高分子辅料在药物制剂中的应用.

答:一填充材料

固体片剂：质量均一，运输不易破裂，口服后易崩解

高分子功能：控制药物可压缩性、硬度、吸潮性、脆性、润滑性、稳定性、体内溶解速度功能角色：

润湿剂:药物疏水性强，难润湿－增加药物分散性，片面光滑

材料：聚乙二醇、聚山梨酸酯、环氧乙烷－环氧丙烷共聚物、聚乙二醇油酸酯

稀释剂和吸收剂：药物剂量<0.1g，不易压制需增加片重体积

原料药含有油类和其它液体，需吸收成为固态，也有黏合作用

二黏合性与黏附材料

黏合材料：采用高分子材料的水或醇水溶液或分散液与药粉混合均匀，使药粉团聚，易于压片

黏附材料：黏附在生物黏膜上，应用于口腔、鼻腔、眼眶、阴道、胃肠道特定区段

三崩解性材料

崩解剂作用：克服压缩产生的黏结力，应具有亲水性遇水迅速膨胀

微晶纤维素：毛细管吸水进药片碎裂

明胶：在水中溶胀药片崩解

淀粉、预胶化淀粉、海藻酸、交联聚维酮

四（包衣）膜材料

1 膜剂质应用的高分子材料

性能－拉伸强度、柔软性、吸湿性、水溶性

天然：明胶、阿拉伯胶、虫胶、琼脂、海藻酸及盐、淀粉

合成：聚乙烯醇－最好的成膜材料纤维素衍生物等

2 包衣材料

作用：隔离水份、潮气、掩盖药物异味

特点：生产周期短，效率高，片重增加少（2％－5％）

制剂：胃溶、肠溶、控释制剂

五保湿性材料

1 疏水性油类二甲基硅油、凡士林－保护皮肤防止水份蒸发的乳膏

2 亲水性物质吸收水,凝胶剂、软膏霜剂－保证制剂半固态

凝胶剂：琼脂、果胶、纤维素类衍生物；卡波沫、泊洛沙姆

软膏霜剂：羊毛脂、胆固醇、低分子量（200－700）聚乙二醇、聚氧乙烯山梨醇

六环境应答性和缓控释材料

（一）环境应答性高分子材料－温度、酸碱性、光电

高分子水凝胶－智能水凝胶

构成：亲水性聚合物化学键、氢键、范德华力或物理缠结形成交联网络，不溶于水，吸收水溶胀

作用：

（1）保护药物不受环境影响

（2）控制药物释放的进行或停止－体积膨胀或收缩－开关性能

（二）缓控释性材料

缓控释性材料：利用高分子聚集态结构特点和溶解、溶胀、及降解性质，通过溶出、扩散、溶蚀、降解、渗透、离子交换、高分子挂接，达到药物的缓释、控释目的

控释、缓释相同点：材料相似

不同点：与药物结合或混合方式不同,制备工艺不同

七纳米材料－NPs(10-500nm)

优点：

（1）能直接通过毛细血管壁（2）能在体内靶向分布－较小尺寸

4、简述药品包装材料的适用性。

药品包装材料的适用性是指根据药品的理化性质及制剂需求选择合适的包装材料.

(1)固体制剂的包装片剂和胶囊剂采用铝塑即塑料/铝箔板包装,可以遮光,保存时间长,但

有一定的渗湿性和透气性.;颗粒剂、混悬剂多采用铝塑袋单剂量包装.

(2)口服液体制剂采用易拉盖小瓶单剂量包装急带量杯的口服液瓶装.

(3)注射剂全面采用易折安瓿,标签采用涤纶不干胶.大输液由原来的玻璃瓶包装全面向一次

性使用的聚丙烯塑料瓶包装发展.

(4)含有矿物油、植物油、油溶性溶液及外用酊剂不宜用聚乙烯塑料瓶装,因可溶出乙烯单体,

对人体具有潜在的危害性.

复习题三：

1、高分子分别在传统制剂、现代制剂中的作用

答：在传统剂型中的应用的高分子材料：如作为片剂的赋形剂、黏合剂、润滑剂等。

在现代制剂中高分子作为应用在控释、缓释制剂和靶向制剂中，如做微丸的赋形剂、缓释包衣的衣膜以及特殊装置的器件。包装用材料。

2、药用辅料的定义

答：辅料是经过安全评价的、有助于剂型的制备以及保护、支持，提高药物或制剂有效成分稳定性和生物利用度的材料。

3、按照性能和用途进行的高分子材料分类

答：五大类，塑料、橡胶、纤维，涂料以及黏合剂。

4、热塑性塑料和热固性塑料的区别

答：热塑性塑料——受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可重复、循环，因此可以反复成型。

大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。

5、热固性塑料——是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时

进行的，所得制品不溶不熔。热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。

6、结晶聚合物的主要特征：

（1）部分结晶聚合物结晶结构的基本单元是链段，链段的运动和整齐堆砌受到整个分子链的牵制

（2）存在熔程与结晶温度有关。结晶温度低，熔程宽，反之则窄。

7、高分子溶解过程分两个阶段：溶胀与溶解

①溶胀：溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀。

②溶解：高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

8、溶解高分子溶剂选择有三个原则：

1.极性相似原则

2.溶度参数相近原则

3.溶剂化原则

9、聚合物的化学反应特征

①聚合物的化学反应往往不完全且不均匀，具有局部反应的特点。

②聚合物的化学反应十分复杂，不易制得含有同一基团的“纯”的高分子。

③在基团转化率不高的情况下，聚合物的性质可能发生较大的变化，而小分子一般需要等摩尔试剂。

10、羧甲基纤维素钠和交联羧甲基纤维素钠在药物制剂应用中的最大区别

答：羧甲基纤维素钠主要由于其增黏的特性，而广泛用于口服和局部用药物制剂。它的黏稠水溶液在局部、口服或注射用制剂中用作助悬剂。交联羧甲基纤维素钠的特点是不溶于水而吸水性良好，故主要用作口服制剂的崩解剂，并能加速药物溶出。

11、不同取代度的醋酸纤维素的溶解性差异、原因

答：溶解性随取代度增加而减小。醋酸纤维素的溶解性极大地受到所含乙酰基量的影响。根据取代基的含量不同，其在有机溶剂中的溶解度差异很大。高乙酰化的醋酸纤维素一般比低乙酰化的醋酸纤维素在溶剂选择方面更受限制。

12、增塑剂的意义

答：增塑剂分子插入聚合物分子间，消弱链间的相互作用力，增加聚合物柔性，降低玻璃化转变温度、熔点、软化温度等，以改善聚合物制品的柔软性、弹性、抗冲击性和耐寒性。13、几种主要的天然药用高分子材料的来源

答：淀粉：广泛存在于绿色植物的须根和种子中

纤维素：广泛存在于自然界中，主要来自棉纤维，少数来自木材

海藻酸：主要来源是巨型海藻，褐藻的细胞膜组成成分。盛产于各大海洋沿岸

阿拉伯胶：系豆科茎及枝渗出的干燥胶状物，产于阿拉伯国家干旱高地

甲壳质：来源于昆虫，甲壳类（虾、蟹）等动物的外骨骼

壳聚糖：是甲壳质充分水解后形成的水溶性胺盐

透明质酸钠：存在于脊椎动物结缔组织的细胞间隙或胶朊微丝的间隙及关节滑液，眼玻璃体，人脐带，公鸡冠，皮肤等生物组织中

14、解析弹性模量、应力、应变的概念、关系

答：应变——当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化就称为应变。

应力——材料在外力作用下发生形变的同时，在其内部还会产生对抗外力的附加内力，以使材料保持原状，当外力消除后，内力就会使材料回复原状并自行逐步消除。当外力与内力达到平衡时，内力与外力大小相等，方向相反。单位面积上的内力定义为应力。

弹性模量——是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。是材料刚性的一种表征。

关系：弹性模量=应力/应变，是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。

15、淀粉的老化本质和糊化本质，以及两者的关系

答：淀粉凝胶经长期放置，会变成不透明甚至发生沉淀现象，称为“老化”或“衰退”作用。其原因是由于淀粉分子很多—OH，放置后分子间彼此吸引并通过氢键与邻近分子结合，它们与水的亲和力低，故易于从水溶液中分离，浓度低时生成沉淀，浓度高时，由于氢键作用，糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密的三位网状结构。故老化可视为糊化的逆转，但老化不可能使淀粉彻底逆转复原成生淀粉的结构状态。

淀粉在水中加热至60~70°C，开始膨化，至糊化温度时（70~75°C），瞬时大量膨化，体积增加数倍，此时双折射消失，淀粉粒破裂，视浓度不同，可形成糊、凝胶或溶胶。淀粉形成均匀糊状溶液的现象称为糊化。

16、PVC的毒性来源

聚氯乙烯本身无毒，但残留单体氯乙烯及其加工助剂（特别是稳定剂锡化合物）都有一定毒性。

17、聚乙烯醇的制备、规格表示意义、溶解性、应用

聚乙烯醇不能由乙烯醇单体聚合而成，因为乙烯醇极不稳定，不存在乙烯醇单体。聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯醇解制备得到，碱催化醇解的反应式如下:

规格：PV A05－88、PV A17－88、PV A17－99

前一组数字乘100为聚合度，后一组数字为醇解度。

溶解性：极强亲水性。溶于热水或冷水中。在水中的溶解度与分子量和醇解度有关。相对分子质量越大，结晶性越强，水溶性越差，但水溶性的粘度相应增加。醇解度是影响溶解性的主要因素。醇解度50％以下：不溶于水；