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药用高分子材料学之
药用高分子材料学
目录
• 药用高分子材料的概述 • 药用高分子材料的制备与加工 • 药用高分子材料的生物相容性与
安全性 • 药用高分子材料在药物制剂中的
应用 • 药用高分子材料的未来展望
01
药用高分子材料的概述
定义与分类
定义
药用高分子材料是指在药物制剂中用作辅料或载体的高分子化合物。这些高分子化合物具有特定的化学结构和理 化性质，能够影响药物的释放、稳定性和生物利用度。
循环利用与资源化
建立药用高分子材料的循环利用体系，实现资源的有效利用和减少对自然资源 的依赖。
感谢您的观看
THANKS
1 2 3
新材料和新技术的应用
随着科技的不断进步，新型药用高分子材料的研 发和应用将不断涌现，如智能型药用高分子材料、 纳米药用高分子材料等。
生物相容性和生物降解性
提高药用高分子材料的生物相容性和生物降解性 是未来的重要发展方向，有助于降低药物制剂对 人体的副作用和环境污染。
个性化和精准医疗的需求
随着个性化医疗和精准医疗的发展，对具有特定 功能和性能的药用高分子材料的需求将不断增加。
总结词
提高药物稳定性、控制药物释放、改善药物口感
高分子材料作为药物载体
利用高分子材料作为药物载体，能够提高药物的稳定性，降低药物在 储存和运输过程中的降解。
高分子材料对药物释放的控制
通过控制高分子材料的性质和结构，可以实现对药物释放速度的调节， 提高药物的疗效和减少副作用。
高分子材料改善药物口感
利用高分子材料对药物进行包覆或改性，可以掩盖药物的不良口感， 提高患者的用药依从性。
分类
根据其来源和用途，药用高分子材料可分为天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子包括淀粉、纤维素、壳 聚糖等，合成高分子则包括聚乙烯醇、聚丙烯酸树脂、聚乳酸等。
目录
• 药用高分子材料的概述 • 药用高分子材料的制备与加工 • 药用高分子材料的生物相容性与
安全性 • 药用高分子材料在药物制剂中的
应用 • 药用高分子材料的未来展望
01
药用高分子材料的概述
定义与分类
定义
药用高分子材料是指在药物制剂中用作辅料或载体的高分子化合物。这些高分子化合物具有特定的化学结构和理 化性质，能够影响药物的释放、稳定性和生物利用度。
循环利用与资源化
建立药用高分子材料的循环利用体系，实现资源的有效利用和减少对自然资源 的依赖。
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1 2 3
新材料和新技术的应用
随着科技的不断进步，新型药用高分子材料的研 发和应用将不断涌现，如智能型药用高分子材料、 纳米药用高分子材料等。
生物相容性和生物降解性
提高药用高分子材料的生物相容性和生物降解性 是未来的重要发展方向，有助于降低药物制剂对 人体的副作用和环境污染。
个性化和精准医疗的需求
随着个性化医疗和精准医疗的发展，对具有特定 功能和性能的药用高分子材料的需求将不断增加。
总结词
提高药物稳定性、控制药物释放、改善药物口感
高分子材料作为药物载体
利用高分子材料作为药物载体，能够提高药物的稳定性，降低药物在 储存和运输过程中的降解。
高分子材料对药物释放的控制
通过控制高分子材料的性质和结构，可以实现对药物释放速度的调节， 提高药物的疗效和减少副作用。
高分子材料改善药物口感
利用高分子材料对药物进行包覆或改性，可以掩盖药物的不良口感， 提高患者的用药依从性。
分类
根据其来源和用途，药用高分子材料可分为天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子包括淀粉、纤维素、壳 聚糖等，合成高分子则包括聚乙烯醇、聚丙烯酸树脂、聚乳酸等。
【精品课件】药用高分子材料
1.2 高分子的基本特点
分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - -
低分子
过渡区（齐聚物）
高聚物
一般高分子的分子量在 104 ～106 范围
超高分子量的聚合物 的分子量高达106 以上
C H
1,2-加成结构 反式1,4-加成结构 顺式1,4-加成结构
1.4 高 分 子 链 结 构
而异戊二烯则可形成四种不同的单体单元：
异戊二烯:
CH 3 H2C CH C CH2
CH2 CH C CH3 CH 2
3,4-加成
CH 3 CH2 C
CH CH 2
1,2-加成
CH 2
C H
CH 3 C
CH 2
（3）纤维 氯纶 PVC 丙纶 PP 腈纶 PANC
聚氯乙烯 聚丙烯 聚丙烯腈
1.3 高 分 子 的 命 名
3. IUPAC系统命名法
(1) 确定重复结构单元；
(2)给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的IUPAC 命名规则给重复结构单元命名；
(3)给重复结构单元的命名加括弧（括弧必不可少），并 冠以前缀“聚”。
药用高分子材料
主讲教师：王旭
教材：《药用高分子材料学》 郑俊民主编
第一章 概论
1.1 高分子材料的基本概念
什么是高分子?
又称高分子化合物、大分子化合物、高分 子、大分子、高聚物、聚合物（注：这些 术语一般可以通用） Macromolecules,
High Polymer, Polymer
高分子是指由多种原子以相同的、多次重复 的结构单元并主要由共价键连接起来的、通 常是相对分子量为104～106的化合物。
有机化学第十七章药用高分子材料
（二）聚乙烯吡咯烷酮
聚乙烯吡咯烷酮（PVP）又称聚维酮，是N-乙烯吡咯烷酮的聚合物，溶于水，安全 无毒，对热和酸都较稳定。 在液体药剂中，10%以上的PVP有助悬、增稠和胶体保护作用；更高浓度可延缓可的松、
青蒿素等的吸收； 在药物片剂中，PVP是优良的黏合剂，可作片剂薄膜包衣材料、着色包衣材料色素的
材料； 水溶性泊洛沙姆作为增溶剂及乳化剂； 在液体药剂中用作增黏剂、分散剂和助悬剂； 泊洛沙姆水凝胶制备药物控释制剂，如埋植剂、长效滴眼液等。
第二节 多糖类天然药用高分子化合物
一、淀粉及其衍生物
淀粉是人类的主要食物，也是制药工业中合成葡萄糖等药物的重要原料。淀粉常用 作药物制剂的赋形剂。此外，淀粉还用于制备羧甲基淀粉钠（CMS-Na）。羧甲基淀粉钠 为白色粉末，无臭，具有较强的吸湿性，吸水后最多可使其体积溶胀300倍，但不溶于 水，只吸水形成凝胶，不会使沉淀的黏度明显增加，可作药片及胶囊的崩解剂。
二、纤维素衍生物
（一）微晶纤维素
黏合力很强，可用作片剂的黏合剂、填充剂、崩解剂或润滑剂； 良好的赋形剂，可直接与药物混合后压片而不必制成颗粒
（二）乙基纤维素
乙基纤维素为白色颗粒，可溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯和二氯乙烷等有机溶剂， 它不易吸湿，浸于水中吸水量极少，且极易蒸发
用作缓释制剂、固体分散载体； 可作黏合剂、薄膜包衣材料； 用作骨架材料制备多种类型的骨架缓释片； 用作混合膜材料制备包衣缓释制剂； 用作包囊辅助材料制备缓释微胶囊
（三）羟丙基纤维素
羟丙基纤维素是纤维素的羟丙基醚类，是用纤维素与环氧丙烷在碱催化下反应制 得的。目前应用最广的是低取代羟丙基纤维素，它不溶于水，也不溶于有机溶剂，但 可在水中溶胀，用作崩解剂。在制剂中广泛用作黏合剂、薄膜包衣材料等
药用合成高分子材料ppt课件
CH2
H C C=O OR1
CH3 CH2 C CH2 C=O n1 OCH3 n2 甲基丙烯酸酯共聚物(P145表5-2)
CH3 C C=O OR2
n3
制备：根据成品的要求可选用乳液聚合、溶液聚合、 本体聚合。 性质：1. 玻璃化转变温度Tg 肠溶型 160℃以上 渗透型 55℃左右 胃崩型 -8℃ 含丙烯酸酯比例较大。 均有良好的成膜性，Tg较高树脂表现出显著刚性， 脆性较大。 当用于制作薄膜衣时：胃崩型不加或少加增塑剂 渗透型 加10%以下增塑剂 肠溶型 40%
The microspheres act like tiny sponges that expand and contract in response to changes in acidity. While in an acidic environment, such as that of the stomach, the mesh is tightly woven, and the microspheres' contents are protected. When the microspheres reach the small intestine -- a chemically nonacidic environment -- the polyacrylic acid behaves much like it does in super-absorbent products, forcing the mesh of the microspheres to swell like the expanding bars of a cage and open up to absorb large volumes of liquid. At the same time, whatever is trapped inside the microspheres is allowed to escape .
《药用高分子材料学》ppt课件
二
它们具有不同的水蒸气透过性，以下按每25um厚的膜，24h水
高
蒸气的透过量(g/100cm2)的大小顺序列出：聚乙烯醇，聚氨酯，
分
乙基纤维素，醋酸纤维素 ，醋酸纤维素丁酸酯，流延法制的聚氯乙
子
烯，挤出法制的聚氯乙烯 ， 聚碳酸酯，聚氟乙烯，乙烯/醋酸乙烯
材
共聚物，聚酯，聚乙烯涂层的赛璐玢，聚偏二氯乙烯，聚乙烯，乙
1930年高分子被承任至今。
5
厚德 明志 笃学 力行
绪论
人类的远古时代，在谋求生存和与疾病
斗争的过程中，广泛地利用天然的动植物来 源的高分子材料，如阿胶的生产原料驴皮就 是天然高分子材料。明朝大医药家李时珍在
概 《本草纲目》中说：“阿胶，本经上品,弘
景曰:‘出东阿,故名阿胶’”。东阿县做为 阿胶发祥地，利用天然高分子生产阿胶已有 两千多年的悠久历史。
17
厚德 明志 笃学 力行
绪论
本课程的目的：
一
使学生了解高分子材料学的最基本理论和药剂学中常用的高分子
课
材料的结构，物理化学性质，性能及用途，并能初步应用这些基本 知识来理解和研究高分子材料在一般药物制剂、控释制剂及缓释制
程 剂中的应用。
的 目
1.高分子材料的一般知识；合成
反应及化学反应；高分子材料的化
面向21世纪课程教材
《药用高分子材料学》
中国医药科技出版社
1
厚德 明志 笃学 力行
发展和教学需要，于20世纪90年代在我国建
立起来《的药一门用崭高新的分学科子。材它的料产学生和》发展
得到国家医药行政部门的极大重视。药用高
分子材料学、生物药剂学、物理药学、制剂
课
工程学是现代药剂学的主要基础专业。多种
第1章-绪论-药用高分子材料ppt课件
聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮，PVP)
• 聚维酮是一种水溶性的合成聚合物，主要 成分为N-乙烯吡咯烷酮。是一种具有高效 粘合性的聚合物，主要作为固体制剂湿法 制粒的粘合剂。
聚维酮在医药上有广泛的应用，为
国际倡导的三大药用新辅料之一。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。
胶原蛋白的结构与特性
胶原蛋白是一种生物性高分子 材料、是胶原纤维经过部分降解后 得到的具有较好水溶性的蛋白质。 具有稳定的三股螺旋结构。
此外，淀粉、多糖、蛋白质、胶质和粘液汁等 天然的高分子材料在传统的药剂中是不可缺少的 粘合剂、赋形剂、乳化剂、助悬剂，在我国古代 的医药典籍中己屡见不鲜。
1920年德国人史道丁格(Standinger)发表了划
• 无毒：不引起炎症或溶血作用。 • 生物相容性：材料在生物体内不被感到是异物
的物质。
• 抗原：凡诱发免疫反应的物质都可以称为抗原， 主要指病原微生物及其代谢产物以及抗毒血清 和药物等。
• 抗原性：抗原与其所诱导产生的免疫效应物质 （抗体或致敏淋巴细胞）发生特异性结合的特 性。
*长久以来，人们都把辅料看作是惰性物质，随着人们对药
粘合剂
• 古代：采用淀粉、树胶等天然高分子作为 粘结剂；
2.加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性。
3.有助于从外观鉴别药物制剂。
4.增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。
高分子材料作为药物载体的要求
1．适宜的载药能力； 2．载药后有适宜的释药能力；
不溶性骨架 片释药过程
3．无毒，并具有良好的生物相容性。 4．无抗原性。 5.适宜的分子量和物理机械性能，以适应加工成型 要求
药用高分子材料学第一章1PPT课件
膜材和骨架。
5
启古 纳今 厚德 精术
绪
论
Company Logo
二
高
1、用于扩散控释的材料：纤维素衍生物、壳
分
多糖、尼龙、硅橡胶等。
子 材 料
2、溶解、溶蚀或生物降解材料及能形成水凝胶 的材料：交联羧甲基纤维素纳、甲壳素、明
在
胶、聚乙二醇等。
药
3、具有渗透作用的高分子渗透膜：聚乙烯醇、
剂
聚氨酯、乙基纤维素、醋酸纤维素等。
概 在适当条件下可以加工成纤维和薄膜材料，表现出高度
念 的各向异性等。
12
启古 纳今 厚德 精术
第一章 概 论
第一章 概 论
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第 一、高分子链的构成
一
(一)高分子的定义
节 高 分
高分子化合物(macromolecules)简称高分子， 是指分子量很高的一类化合物，其分子链是由许多
子
简单结构单元以一定方式重复连接而成。
材
料
的
如何理解
概念掌握要点:
基
高分子?
1．分子量
木
2．结构单元
概
3．重复单元的连接
分 子
2、稀释剂：微晶纤维素、糊精、淀粉等。
材 3、崩解剂：海藻酸、明胶等。
料 在
4、润滑剂：聚乙二醇等。
药 5、包衣材料：肠溶衣材料、水溶性包衣材料（海藻酸钠、桃胶、
剂 学
醋酸纤维素酞酸）。
中 (二) 作为缓释、控释制剂的辅料：
的 应 用
高分子材料在现代药剂学中最重要的用途之一是作为药物传递系 统的组件、膜材、骨架。控释、缓释给药的传递机理包括：扩散、溶 解渗透、离子交换、高分子枝接等。都要使用高分子材料作为组件、
药用高分子材料学ppt课件
感谢您的观看
THANKS
药用高分子材料学ppt 课件
目录 CONTENT
• 引言 • 药用高分子材料的性质与要求 • 药用高分子材料的制备与加工 • 药用高分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料在药物制剂中的
应用 • 药用高分子材料的安全性与评价 • 药用高分子材料的未来展望与挑
战
01
引言
药用高分子材料的定义与分类
总结词
介绍药用高分子材料的定义，以及按照来源、合成方 法和功能进行的分类。
提高药物的稳定性
某些高分子材料可以作为药物 的保护层，防止药物在储存和 运输过程中发生氧化、水解等 反应，从而提高药物的稳定性 。
改善药物的释放行为
通过使用不同类型和不同分子 量的高分子材料，可以调节药 物的释放速度和释放模式，实 现药物的定时、定量、定位释 放。
药用高分子材料在注射制剂中的应用
用作药物载体和稳定剂
04
药用高分子材料在药物制 剂中的应用
药用高分子材料在口服制剂中的应用
药用高分子材料作为药物 载体
用于改善药物在体内的溶解度 、稳定性和生物利用度。例如 ，利用高分子材料包裹药物， 以实现缓释或控释效果，减少 服药次数和剂量，提高患者的 依从性。
改善药物口感和口感持久 性
通过使用高分子材料，改善药 物口感，使其更易于被患者接 受。同时，高分子材料还可以 增加药物口感的持久性，提高 患者用药的满意度。
表面处理与修饰
对高分子材料表面进行修饰，以提高其生物相容性和稳定性。
药用高分子材料的质量控制
化学结构
确保药用高分子材料的化学结构符合预定要求，无杂质和降解产 物。
物理性质
控制药用高分子材料的物理性质，如粒径、形态、流动性、吸湿性 和稳定性等。
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此外，淀粉、多糖、蛋白质、胶质和粘液汁等天然的高
分子材料在传统的药剂中是不可缺少的粘合剂、赋形剂、乳 化剂、助悬剂，在我国古代的医药典籍中己屡见不鲜。
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厚德 明志 笃学 力行
绪论
1920年德国人史道丁格(Standinger)发表了划
时代的文献“论聚合”。他提出了“高分子”、“长
链大分子”的概念。史道丁格
2～10
PVP-I
——
PVP-K30 ， K6-
0.5～5
主要作用
黏合、增溶、赋形 黏合、增溶、赋形 药片（丸）外衣，成膜剂 帮助成粒，保护剂，蹦解剂
提高溶出速度 助溶、分散 分散、增稠
增加药效、减少刺激 杀菌、消毒、减少毒性、刺激性
赋形、缓释
10
厚德 明志 笃学 力行
绪论
概
高分子
药物制剂 药用辅料
[美]A.F.基多尼厄斯
的扩散必须具有我们希望的渗
主编
透速度”。
郑俊民主译
在这些制剂中，药用高分
述
子材料几乎成为药物在传递、
科学出版社
渗透过程中不可分割的重要组 成部分，可以说缓控释制剂的
发展虽然与制药设备的不断更
新有关系，但起主要作用的是药用高分子材料的开
发和应用。
15
厚德 明志 笃学 力行
绪论
述
6
厚德 明志 笃学 力行
绪论
胶原蛋白的结构与特性
胶原蛋白的结构类
似绳索，由无数根胶原 纤维束所组合而成。胶 原蛋白最基本的单位为
原胶原，是由三条多胜 肽链所组成的，而此三
胶原蛋白水解图
条多胜肽链则以平行及 链间的氢键紧密地结 合在一起，形成稳定的三股螺旋结构。
明胶的制备过程就是三螺旋结构水解的过程。
1930年高分子被承任至今。
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厚德 明志 笃学 力行
绪论
人类的远古时代，在谋求生存和与疾病
斗争的过程中，广泛地利用天然的动植物来 源的高分子材料，如阿胶的生产原料驴皮就 是天然高分子材料。明朝大医药家李时珍在
概 《本草纲目》中说：“阿胶，本经上品,弘
景曰:‘出东阿,故名阿胶’”。东阿县做为 阿胶发祥地，利用天然高分子生产阿胶已有 两千多年的悠久历史。
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厚德 明志 笃学 力行
绪论
缓释制剂，控释制剂与普通制剂的差异：
最小中毒剂量
概
最小有效浓度
普通制剂的C-t图
述
最小中毒剂量
最小有效浓度
缓控释制剂的C-t图
14
厚德 明志 笃学 力行
绪论
高分子材料在透皮吸收制剂中的作用
“开发透皮吸收系统需要对
药物透皮吸收新剂型 聚合物作出合理的选择，特定
概
药物及一些活性物质在聚合物
剂型
片剂 颗粒 包衣剂 胶囊 共沉淀剂 注射剂 口服液 服用药片 杀菌消毒剂 含片
含 PVP 成分 PVP 含量( % )
PVP-K30
0.5～5
PVP-K30
0.5～5
PVP-K30
0.5～2
PVP-K30
1～2
PVP-K15
——
PVP-K15
5～15
PVP-K15 ， K60
——
PVP-K30 ， K90
第一代：简单加工口服与外用的膏丹丸散 第二代：片、颗粒剂、胶囊、注射剂 第三代：药物传递系统(缓控释制剂、前体与透皮给药制剂） 第四代：靶向制剂
第一代：普通丸剂 第二代：普通胶囊 第三代：缓释制剂 第四代：脂质体
国家药典委员会专家张志芬教授指出：“药物传递系统(drug delivery system,DDS)的出现是现代药剂学领域中现代科学技术进 步的结晶。”而这一结晶的出现很大程度依赖于高分子材料。
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《药用高分子材料学》
中国医药科技出版社
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发展和教学需要，于20世纪90年代在我国建
立起来《的药一门用崭高新的分学科子。材它的料产学生和》发展
得到国家医药行政部门的极大重视。药用高
分子材料学、生物药剂学、物理药学、制剂
课
工程学是现代药剂学的主要基础专业。多种
学说在
概
1932年法拉第学会上得 言了一些含有某
到公认。他预 些官能团的有机物可以
通过官
能团间的反应而聚合，比如聚
苯乙烯、聚甲醛等，后来都得
到了证实。
述 为了表彰他的杰出
贡献，1953年72岁
的他登上了
诺贝尔化学奖的领奖台。史
道
丁格是高分子科学的奠基人。
高分子科学的奠基人 H.Standinger博士
述
药用高分子 材料学
？ 中药制剂学
11
厚德 明志 笃学 力行
绪论
近年来，人类
三十年，科学技
生存环境的不断恶
术的发展使人们对药
化，导致了疾病的
物和剂型的认识不断
概
多样性和复杂化
深入
述
这就决定了药物制剂的多样性、 精密性、控释性、靶向性
12
厚德 明志 笃学 力行
绪论
表现在药物制剂的发展经历了四个时代：
程
新型药用高分子材料的出现，在促进药物制
简
剂的发展中起了举足轻重的作用。近10年来，
介 我国要用高分子材料的发展取得了很大成就，
但与国际市场产品相比还有很大差距，这无2
厚德 明志 笃学 力行
主讲教师
《药用高分子材料学》 刘 文 教授
主讲：绪论
第二章 高分子化学
课
第三章 高分子材料的
物理化学性质
程
简
结 论:
概
药用高分子材料是
述
新制剂开发和研究的
重要桥梁学科
16
厚德 明志 笃学 力行
绪论
了解和熟悉药用高分子材料的 基本知识，已成为药物制剂技 术人员在设计新药、减少生产
高分子材料具 有什么性质？
的疑难问题、缩短处方设计和
8
厚德 明志 笃学 力行
绪论
1930年高分子概念被承认后，合成的高分子材料大量 涌现，它在药剂工业方面的应用日益广泛，显示了高分子材 料的重要性。
聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮，PVP，
P2o0v世id纪on3l0) 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。
介
徐 剑 讲师
主讲：第一章 概论
第四章 药用天然高
厚德
明分志子材笃料学
3
力行
《药用高分子材料学》
第一部分
绪论
主讲教师：刘文
4
厚德 明志 笃学 力行
绪论
历史沿革：
药物制剂领域中，聚合物的应用具有久远的历史。
概聚
第一阶段：
合 1930年以前
人类的远古时代至1930年。
物
述的
应 1930年以后 用
第二阶段：
聚维酮在医药上有广泛的应用，为国际
倡导的三大药用新辅料之一。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。
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厚德 明志 笃学 力行
绪论
PVP 在药学领域中的应用