药剂学药用辅料高分子材料

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人造丝的诞生
❖ 1884年夏尔多内产生了将硝酸纤维素溶液纺成一种 新纤维的想法，他制造了第一种具有光泽的人造丝。 当1889年这种新的纤维在巴黎首次向公众展示时曾 引起了轰动。这种人造丝有丝的光泽和手感，也能 洗涤。可惜这种人造丝极易着火燃烧。后来硝酸纤 维素人造丝被更为防火的两个品种所取代，一种是 醋酸纤维素，另一种是再生纤维素。今天这两种人 造丝的产量已是生丝的65倍。
大米淀粉颗粒结构
4
来源 淀粉含量 品种 淀粉含量
糙米 73%
豌豆 58 %
高梁 70 %
蚕豆 49 %
燕麦面 67 %
荞麦面 40 %
大麦 60 %
马铃薯 16 %
谷子 60 %
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（二）、淀粉的性质
1.淀粉粒的比重约为1.5，不溶于冷水,但吸湿性 很强——淀粉制造工业的理论基础 所谓水磨法，就是利用这一性质。先将原料打碎 成糊 (若原料为玉米一类籽粒粮则必须先行浸泡， 然后湿磨破坏组织，使其成糊)，除去蛋白质及 其它杂质，再使淀粉在水中沉淀析出 2.直链淀粉溶于热水（60-80度），支链淀粉不 可溶。（可用于分离二者）
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第一种合成高分子的诞生
❖ 1864年的一天，瑞士巴塞尔大学的化学教授舍恩拜因在自家 的厨房里做实验，一不小心把正在蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶打 破在地板上。因为找不到抹布，他顺手用他妻子的布围裙把 地擦干，然后把洗过的布围裙挂在火炉旁烘干。就在围裙快 要烘干时，突然出现一道闪光，整个围裙消失了。为了揭开 布围裙自燃的秘密，舍恩拜因找来了一些棉花把它们浸泡在 硝酸和硫酸的混合液中，然后用水洗净，很小心地烘干，最 后得到一种淡黄色的棉花。现在人们知道，这就是硝酸纤维 素，它很易燃烧，甚至爆炸。被称为火棉，可用于制造炸药。 这是人类制备的第一种高分子合成物。虽然远在这之前，中 国人就知道利用纤维素造纸，但是改变纤维素的成分，使它 称为一种新的高分子的化合物，这还是第一次。
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5. 显色反应：
直 链 淀 粉 + I2
支 链 淀 粉
兰色 紫红色
为什么会有这样的颜色变化?
这是因为淀粉二级结构中的 孔穴（每圈为六个葡萄糖单位） 恰好可以络合碘分子，而形成一 个有色络合物的缘故。呈色的溶 液加热时，螺旋伸展，颜色褪去， 冷却后重新显色。
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(三) 应用
1.在食品加工中的作用
糊化温度：
糊化通常发生在一个狭窄的温度范围，较大的颗粒先 糊化，较小的颗粒后糊化。淀粉粒溶胀、内部结构破坏的温 度范围，称为糊化温度。
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4. 淀粉老化
经过糊化的淀粉在较低温度下放置后，会变 得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象为淀粉的老 化。
老化后的淀粉失去与水的亲和力，难以被淀 粉酶水解，因此不易被人体消化吸收，遇碘不变 蓝色。
肽键生成胶原 2.胶原的许多物化性能，主要与分子链中疏水性的氨
基酸之间和肽键之间由于氢键引起的聚集行为有关， 具有生物相容性和生物活性。
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（三）应用 1.可在体内降解的材料
如吲哚美辛胶原蛋白烧伤膜 2.一种安全、有效的软组织缺损的整形材料 3.以胶原制成高强度纤维，可作为手术缝线； 4.以胶原制备成贴剂、凝胶剂、喷雾剂等，可
用于创伤治疗和伤口止血。
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三、明胶
（一）来源
是白色或淡黄色的半透明颗位或条块，系动物骨皮等结缔组
织胶原纤维蛋白的水解产物。
（二）性质
1.溶胀和溶解
在冷水中吸水膨胀并软化，在热水中溶解（加热至40℃）
在等电点时，明胶的粘度、溶解度、透明度、溶胀度最小。
2.黏度
在室温下形成网状结构，因而黏度增加。
3.凝胶化
海绵，用于拔牙患 、囊肿切除、齿科切除部分的保 护材料
眼科敷料，可生成较多的成胶原和成纤维细胞
隐形眼镜
用于药物释放系统和组织引导再生材料
固相酶载体
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五、 海藻酸钠
（一） 来源 海带、海藻和巨藻 （二）性质 1.无臭、无味、白色至淡黄色粉末；不溶于有机溶剂
和酸类； 能缓缓溶于水形成黏稠液体，具有高黏性 2.具有吸湿性 3.与蛋白质、明胶、淀粉相容性好 4.胶凝作用与其分子中古洛糖醛酸的含量和聚合度有
4.酸稳定性
5.表面活性剂：具有良好的亲油性和亲水性，是非常好的天然
水包油型乳化稳定剂
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（三）应用 口服安全无毒，但由于含有异种蛋白和多糖， 不宜作注射剂用。
黏合剂，常与淀粉混合使用；乳化剂；增稠剂； 助悬剂；微囊材料等
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二、胶原
（一）来源 主要以动物组织如猪皮、牛皮、猪和牛的跟腱、鱼皮、
禽爪为原料提取出的物质。 （二）性质 1.胶原吸水膨胀，但不溶于水；与水共热，断裂部分
❖ 1）用于糖果制作过程中的填充剂，也可以作 为淀粉糖浆的原料。为了防粘、便于操作，可 使用少量淀粉代替有害的滑石粉。
❖ 2）作为雪糕、冰棍及罐头增稠剂，增加制品 结着性和持水性。
❖ 3）用于稀释饼干的面筋浓度和调节面筋膨润 度，解决饼干坯收缩变形的问题。
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2.在药物制剂中的应用 稀释剂，崩解剂，填充剂，粘合剂等。
第九章 药用辅料及其应用
第三节 药用高分子材料-2
1
天然药用高分子材料的分类
多糖类：如淀粉、纤维素、阿拉伯胶、 海藻酸、甲纱、果胶等。
蛋白质类：聚L-氨基酸、明胶、白蛋白等。 其他类
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第一节 淀粉及其衍生物
一、淀粉
（一）来源：植物的种子或块中
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如:大米约80%; 小麦约70%;马铃薯约有20％
薏米淀粉颗粒结构
由于明胶与生物有良好的相容性，所以是理想的透皮 制剂的基材
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四、甲壳素和壳聚糖 （一）来源
❖ 甲壳素又名几丁质、甲壳质，化学名称是(1,4)-2-乙酰氨 基-2-脱氧-β-D-葡萄聚糖。甲壳素广泛存在于虾、蟹等 节足类动物的外壳、昆虫的甲壳、软体动物的壳和骨骼 及菌、藻类等，是自然界含量仅次于纤维素的第二大天 然高分子，甲壳素又是唯一大量存在的天然碱性多糖。
血栓口愈合剂，使血管闭塞，从而在手术中达到止血目 的，较注射明胶海绵等常规止血方法，操作容易，感染 少。
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天然多糖类材料 ——壳聚糖
是甲壳素去除部分乙酸基后的产物（甲壳素的 衍生物），甲壳素继续用浓碱乙酸基化则得到 壳聚糖，具有一定的粘度，无毒、无害、无副 作用。
不溶于水和碱液，但可溶于多种酸溶液中。 壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似，只是2
65~67.5
65
64~72
64
69~75
69
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糊化的本质：
淀粉在水中加热后，破坏了结晶胶束区的弱的氢键，水 分子开始侵入淀粉粒内部，淀粉粒开始水合和溶胀，结晶胶 束结构逐渐消失，淀粉粒破裂，直链淀粉由螺旋线形分子伸 展成直线形，从支链淀粉的网络中逸出，分散于水中； 支 链淀粉呈松散的网状结构， 此时淀粉分子被水分子包围, 呈 粘稠胶体溶液。
（二）性质 ❖ 甲壳素分子间作用力极强，不溶于水和一般有机溶剂。
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（三）、应用
口服无毒，无皮肤刺激和眼刺激，对人体有良好的相 容性。
甲壳素
医用敷料：甲壳素具有良好的组织相容性，可灭菌、促 进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩
药物缓释剂： 多孔海绵状性质 止血棉、止血剂：在血管内注射高粘度甲壳素，可形成
(三)应用 稀释剂、粘合剂，增粘剂。但制成的片剂
释放性能差，对主药含量的测定有干扰。
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(四)环糊精 由环状-D-吡喃葡萄糖苷构成，聚合度为6、
7、8，分别成 、、 -环糊精。
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HOH2C O O
O
O
OH OH
CH 2OH HO O
HO
HOH2C OH
O
OH O
HO HO CH2OH
O
O OH
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第二节 纤维素
存在:纤维素存在于一切植物中。 是构成植物细胞壁的基础物质。
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结构：
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一、微晶纤维素(Microcrystalline Cellulose)
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应用 常见的牌号有Avicel(美国)、KC-W和RC-N(日
本)、Solka-Flok(意大利)等。 同一牌号又分为不同的型号，如Avicel有PH
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大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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3.淀粉的糊化
淀粉在水中经加热后出现膨润现象，继续加热，成为 溶液状态，这种现象称为糊化，处于这种状态的淀粉称 为-淀粉。
表2-5 几种谷物淀粉粒的糊化温度
淀粉种类 大米 小麦 玉米 高粱
糊化温度范围（℃） 糊化开始温度（℃）
58~61
58
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(二)应用：
预胶化淀粉：它是淀粉经水解的产物,保持了淀粉的形状, 改善了其可压性、流动性,不改变其崩解性,制成的片剂硬度、 崩解性都较好,释药速度快,有利于提高生物利用度。
它既可直接加入作为粘合剂，也可作为湿法造粒的粘合 剂；流动性好，更适合药物的造粒工艺。可缩短药片在胃液 中的崩解时间，从而更利于药效的发挥，提高药片的生物利 用度。
此外，它可作为 “脉冲给药片” 的重要赋形材料，或 作为两种不同药物之间的天然“阻隔层”材料。
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四．羧甲基淀粉钠
应用
是广泛应用的崩解剂，系淀粉的羧甲基醚，水性羧甲 基的存在，使淀粉分子内及分子间氢键减弱．结晶性减小， 轻微的交联结构降低了它的水溶性，从而在水中易分散并具 溶胀性．吸水后体积可增加300倍。目前国内外均有商品出 售。
质量优良的明胶的凝胶形成温度应在29—35℃范围内。
4.稳定性
室温、干燥状态下可放置数年。
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（三）、应用
由于明胶的凝胶具有热可逆性，主要的用途是作为硬 胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。