藥用高分子材料學(xué)實(shí)驗(yàn)

（ExperimentofPharmaceuticalPolymers）

課程代碼：16410032

學(xué)分：1

學(xué)時(shí)：16

先修課程：有機(jī)化學(xué)B

適用專業(yè)：藥物制劑

教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書：無(wú)

開課學(xué)院：藥學(xué)院

課程網(wǎng)站：無(wú)

一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)

（一）課程性質(zhì)（需說(shuō)明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）

各種藥用高分子材料已廣泛應(yīng)用于藥物新劑型的研究與生產(chǎn)，成為提高藥物生物利用度，

增強(qiáng)靶向性，降低藥物毒副作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)一些藥用高分子材料的改性、合成和

性能研究，小僅可以鞏同和加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高其實(shí)驗(yàn)技能，還能為其從事藥物

新劑型的研究、開發(fā)和生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力

目標(biāo)。）

1知識(shí)目標(biāo)

1.1了解高分子的相關(guān)概念

1.2了解常用的高分子改性和合成方法

1.3理解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系

2能力目標(biāo)

2.1掌握高分子材料改性的基本原理和方法，根據(jù)高分子材料的官能團(tuán)選擇可行的改性方法

2.2掌握高分子合成的基本原理和常用的聚合方法，根據(jù)單體的結(jié)構(gòu)選擇可能的合成方法和途

徑

2.3根據(jù)結(jié)構(gòu)與性能的相互關(guān)系，明確功能高分子材料產(chǎn)生響應(yīng)性的條件。

注：工程類專業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn);

二、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)

聚合物的溶脹及

14驗(yàn)證性必做1.1,1.3,2.1,23

溶解

互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠1.1,1.2,1.3,

2的制備及性能表4綜合性必做

征2.1,2.3

聚（N-異丙基丙

1.1,1.2,1.3,

3烯酰胺）的合成4綜合性必做

和溫敏性能表征2.1,2.2,2.3

具有不同相變溫

度的溫敏聚合物1.1,1.2,1.3,

44綜合性必做

的合成和溫敏性2.1,222.3

能表征

注：1.類型：指驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等；

2.要求：指必做、選做。

實(shí)驗(yàn)1：聚合物的溶脹及溶解

1）相關(guān)原理

理解聚合物的溶解是一個(gè)緩慢的過(guò)程，主要包括兩個(gè)階段：一是溶脹；二是溶解。其原因在于

溶劑分子與高分子尺寸相差懸殊，分子相互擴(kuò)散速度不同。首先是溶劑小分子滲透進(jìn)入高分子內(nèi)部，

撐開分子鏈，增加其體積，形成溶張的聚合物。當(dāng)聚合物被溶脹后，可能有兩種發(fā)展結(jié)果：一是無(wú)

限溶脹至溶解成真溶液，另一種是有限溶脹成凝膠。對(duì)于化學(xué)交聯(lián)的聚合物，由于分子鏈形成網(wǎng)狀

結(jié)構(gòu)使分子鏈無(wú)法分離，因此不能溶解，只能有限溶脹。

對(duì)于細(xì)粒狀、粉末狀的聚合物，為加快其溶解，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ诡w粒高度分散，防止聚合

物在溶劑中聚結(jié)成團(tuán)。

2）預(yù)習(xí)報(bào)告

包括目的要求、基本原理、試劑藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)操作流程簡(jiǎn)圖、數(shù)據(jù)記錄表等。

3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

操作認(rèn)真、細(xì)致、規(guī)范，熟練使用各種儀器，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好原始記錄，實(shí)事求是，

合理解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，表格設(shè)計(jì)合理。

5）結(jié)果分析

闡明影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)因素，標(biāo)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)2：互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及性能表征

1）相關(guān)原理

通過(guò)兩種或多種聚合物溶液共混、交聯(lián)，可制備互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（IPN）,由于IPN材料中2種

或2種以上的聚合物網(wǎng)絡(luò)相互纏結(jié)、互穿而不失去原聚合物固有的特性，因此可獲得新穎性能，如

對(duì)環(huán)境的多重敏感性等。

水凝膠是指一種在水中能顯著溶脹、保持大量水分的親水性凝膠，為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)

構(gòu)具有大鼠的親水性官能團(tuán)，多數(shù)水凝膠網(wǎng)絡(luò)可容納高分子本身重量的數(shù)倍至數(shù)百倍的水。影響水

凝膠形成的因素主要有濃度、溫度和電解質(zhì)。

水凝膠通?？煞譃殡娭行运z和離子型水凝膠，部分水凝膠具有環(huán)境敏感性，即凝膠對(duì)溫度

或pH等環(huán)境因素的變化所給予的刺激有明顯的應(yīng)答。親水性聚合物之間可通過(guò)形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)

建多重組分的水凝膠。

2）預(yù)習(xí)報(bào)告

包括目的要求、基本原理、試劑藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)操作流程簡(jiǎn)圖、數(shù)據(jù)記錄表等。

3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

操作認(rèn)真、細(xì)致、規(guī)范，熟練使用各種儀器，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好原始記錄，實(shí)事求是，

合理解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，表格設(shè)計(jì)合理。

5）結(jié)果分析

闡明影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)因素，標(biāo)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)3：聚（N-異丙基丙烯酰胺）的合成和溫敏性能表征

1）相關(guān)原理

（1）了解聚（卜異丙基丙烯酰胺）的結(jié)構(gòu)和溫敏原理：

聚（N-異丙基丙烯酰胺）的側(cè)鏈同時(shí)具有親水性的酰胺基和疏水性的異丙基，當(dāng)環(huán)境溫度在其

最低臨界溶解溫度（LCST）以下時(shí)，線型聚（51-異丙基丙烯酰胺）溶于水形成均相溶液，以自由線

團(tuán)的構(gòu)象存在；隨著溫度升高，特別是當(dāng)溫度升高至聚（N-異丙基丙烯酰胺）的LCST及以上時(shí)，酰

胺側(cè)基和水形成的氫鍵結(jié)構(gòu)被破壞，水分了被排出高分了鏈，高分了鏈上的疏水基團(tuán)發(fā)生聚集，使

聚合物發(fā)生收縮，宏觀上可觀察到聚合物的沉淀析出，原來(lái)的溶液發(fā)生相分離。這種變化是可逆的，

并且發(fā)生在一個(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)。

（2）掌握自由基聚合原理

自由基聚合是由自由基引發(fā)，使鏈增長(zhǎng)自由基不斷增長(zhǎng)的聚合反應(yīng)。自由基聚合適用于烯類的

加成聚合，常采用引發(fā)劑（即自由基）引發(fā)單體聚合。N-異丙基丙烯酰胺含有一個(gè)雙鍵，可通過(guò)自

由基聚合進(jìn)行加聚反應(yīng)。常見(jiàn)的自由基聚合方法包括本體聚合、溶液聚合、乳液聚合和懸浮聚合等。

2）預(yù)習(xí)報(bào)告

包括目的要求、基本原理、試劑藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)操作流程簡(jiǎn)圖、數(shù)據(jù)記錄表等。

3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)真、細(xì)致、規(guī)范，熟練使用各種儀器，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好原始記錄，實(shí)事求

是，合理解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，表格設(shè)計(jì)合理。

5）結(jié)果與討論

闡明影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)因素，標(biāo)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)4：具有不同相變溫度的溫敏聚合物的合成和溫敏性能表征

1）相關(guān)原理

依據(jù)聚（N-異丙基丙烯酰胺）的溫敏原理，其側(cè)鏈的親水性酰胺基與水分子之間形成的氫鍵，

可在一個(gè)固定的溫度變化范圍內(nèi)斷開或者恢復(fù)，從而使整個(gè)聚合物在水相環(huán)境中表現(xiàn)出了不同的分

散狀態(tài)。因此N-異丙基丙烯酰胺的均聚物具有固定最低臨界溶解溫度（LCST）。但是如果在聚合物

中引入其他組分，使聚合物的親疏水性不再單純被*異丙基丙烯酰胺中酰胺基與水分子之間形成氫

鍵的穩(wěn)定性所影響，那聚合物就有可能表現(xiàn)出不同的LCST。因此，將N-異丙基丙烯酰胺與其他單體

共聚，便可以由另一單體的親疏水性來(lái)調(diào)節(jié)共聚物的LCSTo共聚單體親水性越強(qiáng)，共聚物的LCST

就越高。當(dāng)親水性強(qiáng)的共聚單體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的時(shí)候，共聚物的溫敏性甚至?xí)АＲ虼?，溫敏聚?/p>

物的LCST,不僅可以通過(guò)其他單體的親硫水性來(lái)調(diào)節(jié)，也與其他單體所占的比例密切相關(guān)。

2）預(yù)習(xí)報(bào)告

包括目的耍求、基本原理、試劑藥品和儀器、實(shí)驗(yàn)操作流程簡(jiǎn)圖、數(shù)據(jù)記錄表等。

3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)真、細(xì)致、規(guī)范，熟練使用各種儀器，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好原始記錄，實(shí)事求

是，合理解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，表格設(shè)計(jì)合理。

5）結(jié)果與討論

闡明影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)因素，標(biāo)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)。

三、考核與評(píng)定

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核要求

（說(shuō)明對(duì)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等考核要求）

預(yù)習(xí)報(bào)告：預(yù)習(xí)反應(yīng)原理，明確所用試劑、藥品和儀器，畫出實(shí)驗(yàn)操作流程簡(jiǎn)圖，做好實(shí)驗(yàn)記

錄表格。

實(shí)驗(yàn)操作：操作認(rèn)真規(guī)范，熟練使用各種儀器，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好記錄，能夠合理解決

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告：結(jié)構(gòu)合理、要點(diǎn)明確，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析與討論等幾

部分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)能反映實(shí)驗(yàn)操作者的操作細(xì)節(jié)和現(xiàn)象觀察結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)提出

解決方法或合理的假說(shuō)。

（二）實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定

（說(shuō)明實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定方法，平時(shí)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)課程考試/答辯成績(jī)的權(quán)重）

考核形式考核要求考核權(quán)重備注

實(shí)驗(yàn)報(bào)告報(bào)告書寫規(guī)范、認(rèn)真，數(shù)據(jù)處0.5

理結(jié)果準(zhǔn)確

預(yù)習(xí)認(rèn)真，操作規(guī)范，結(jié)果正

平時(shí)表現(xiàn)0.5

確

注：1.考核形式包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)表現(xiàn)（預(yù)習(xí)、操作）、實(shí)驗(yàn)課程考試、答辯等；

2.可根據(jù)專業(yè)課程實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或補(bǔ)充。

四、大綱說(shuō)明

（包括：注明實(shí)驗(yàn)安排的學(xué)期；前期課程學(xué)習(xí)要求；參考書目；網(wǎng)絡(luò)課程資源及其他應(yīng)說(shuō)明事

項(xiàng)等。）

（-）實(shí)驗(yàn)安排的學(xué)期：

大四學(xué)年上學(xué)期

（-）前期課程學(xué)習(xí)要求：

有機(jī)化學(xué)B

（三）參考書目：

無(wú)

（四）網(wǎng)