整理課件

1第一節(jié)聚丙烯酸類均聚物和共聚物·

一、聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

聚丙烯酸

(

polyacrylic

acid,PAA)是由丙烯酸單體加成聚合生成的高分子，用

氫氧化鈉中和后即得到聚丙烯酸鈉(

sodium

polyacrylate,PAA-Na),

二者都是

水溶性的聚電解質(zhì)。C=()(NaPAA-Na〔二

(OHPAA整理課件

2·

聚丙烯酸的聚合反應(yīng)一般在50~100℃的水溶液中進行，以過硫酸鉀、過硫酸銨或過氧

化氫為引發(fā)劑。反應(yīng)中加入異丙醇、次磷酸鈉或巰基琥珀酸鈉等鏈轉(zhuǎn)移劑能調(diào)節(jié)聚合

物的鏈長。R·+CH?=CHCOOH→RCH?CH·+CH?=CHCOOH

…

…

~~~~CH?CH

·COOH

COOH采

用

K?S?Og-NaHSO?

氧化

-

還原引發(fā)體系進行丙烯酸的自由基聚合整理課件

3·

(二)性質(zhì)·

聚丙烯酸是硬而脆的透明片狀固體或白色粉末，遇水易溶脹和軟化，在空氣中易潮解?！?/p>

1

.

溶

解

性

：聚丙烯酸易溶于水、乙醇、甲醇和乙二醇等極性溶劑，在飽和烷烴及芳香烴等

非極性溶劑中不溶。聚丙烯酸鈉僅溶于水，不溶于有機溶劑?！?/p>

當(dāng)溶液中的氫氧化鈉過量時，解離度減小，大分子趨向卷曲

狀態(tài)，溶解度下降，溶液由澄明變得混濁。在溶液中存在氫

離子(例如加入鹽酸)或一價鹽離子時，也發(fā)生相同現(xiàn)象?！?/p>

堿土金屬鹽可使聚合物的稀溶液生成沉淀。整理課件

4·2.粘度：聚合物溶液的黏度與聚合物大分子的構(gòu)象形態(tài)有關(guān)，分子鏈越舒展，黏度越大。

因此溶解度越高，粘度也越大?！?

.

化學(xué)反應(yīng)性·

聚丙烯酸可以被氫氧化鈉中和，也可以被氨水、三乙

醇胺、三乙胺等弱堿性物質(zhì)中和。多價金屬的堿中和

聚丙烯酸生成不溶性鹽?！?/p>

聚丙烯酸可以與乙二醇、甘油、環(huán)氧烷烴等發(fā)生酯鍵

結(jié)合并形成交聯(lián)型水不溶性聚合物。整理課件

5·

(三)應(yīng)用·

聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉主要在軟膏、乳膏、搽劑、巴布劑等外用藥劑及化妝品中用作

基質(zhì)、增稠劑、分散劑、增粘劑。·

近年來，聚丙烯酸在藥物控制釋放體系中有較多應(yīng)用。如PAA具有較好的生物黏附性被

用來制備大分子的口服或黏膜制劑，以促進這類藥物的經(jīng)黏膜吸收。·

聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉對人體無毒，即使攝入也不消化吸收。整理課件

6·

二、交聯(lián)聚丙烯酸鈉·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

交聯(lián)聚丙烯酸鈉是以丙烯酸鈉為單體，在水溶性氧化-還原引發(fā)體系和交聯(lián)劑存在

下經(jīng)沉淀聚合形成的水不溶性聚合物?！?/p>

常用的聚合引發(fā)劑為過硫酸鹽，交聯(lián)劑為二乙烯基類化合物。聚合產(chǎn)物是呈膠凍

狀或透明的彈性體。整理課件

7·

(二)性質(zhì)·

交聯(lián)聚丙烯酸鈉是一種高吸水性樹脂材料。在水中不溶，但能迅速吸收自重數(shù)百倍的

水分而溶脹?！?/p>

在交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)，羧酸基團仍可吸引與之配對

的可動離子和水分子，產(chǎn)生很高的滲透壓，結(jié)構(gòu)內(nèi)

外的滲透壓差和聚電解質(zhì)對水的親和力，促使大量

水迅速進入樹脂內(nèi)?！?/p>

樹脂吸水后具有很高的凝膠強度和彈性，即使施加

一定壓力，水分也不被擠出，但長時間的受熱會使

樹脂吸水率下降。整理課件

8品

吸

水

性

胎

!

鄰

外

)整理課件

91(一①·(

三

)

應(yīng)

用·

本品主要用作外用軟膏或乳膏的水性基質(zhì)，亦是巴布劑的主要基質(zhì)材料。交聯(lián)聚

丙烯酸鈉大量用作醫(yī)用尿布、婦女衛(wèi)生巾等一次性復(fù)合衛(wèi)生材料的主要填充劑或

添加劑。整理課件

10·

三、卡波沫·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

卡波沫(

Carbomer)

也叫羧基乙烯共聚物，是丙烯酸與烯丙基蔗糖的共聚物。烯丙基蔗糖

的多羥基在二單體共聚時產(chǎn)生輕度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)?！?/p>

美國Goodrich化學(xué)公司最早生產(chǎn)卡波沫，其商品名為卡波普

(Carbopol)

,有

Carbomer940

、Carbomer934

、

Carbomer941等多個品種?？ú侵袊幍?/p>

(2000

年版)二部

新增的品種，也是德、日、美、英等國家藥典收載的藥用高分子輔料之一。整理課件

11·

(二)性質(zhì)·1.性狀：卡波沫是一種白色、疏松、酸性、引濕性強、微有特異臭的粉末，通常含水量高可達2%,平均粒徑為2~7μm。·

2、溶解、溶脹及其凝膠特性·

卡波沫可分散于水，迅速溶脹，但不溶解，表現(xiàn)出很低的粘性?？ú嵝院苋酰苋菀着c無機堿或有機堿反應(yīng)

生成樹脂鹽，表現(xiàn)為用堿中和時，其在水、醇和甘油中逐

漸溶解，粘度很快增大，在低濃度時形成澄明溶液，濃度

較大時形成半透明狀凝膠。整理課件

12HEC100.0%

0.5%1.0%ThickenerConcentration(%DryWt.)·Carbopol?

樹

脂在很低的濃

度就可產(chǎn)生很

高的粘度100,00010,0001,000100CarbopolPolymersAcrylicEmulsion增稠效率的比較Viscosity,(cP)整理課件

13CMCHPMCResinMucilageHydrated

Resin0.2-3μ圖4

當(dāng)在水中中和時，Carbopol

樹脂約膨脹1000倍整理課件

14·3.乳化及其穩(wěn)定作用·

卡波沫在乳劑系統(tǒng)中具有乳化和穩(wěn)定雙重作用。

一方面由于

其分子中存在親水與疏水部分，因而具有乳化作用，另一方

面它可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)兩相粘度，大部分型號均可采用，

這是卡波沫運用于乳劑系統(tǒng)的最大優(yōu)點。·

4

.

穩(wěn)定性·

固態(tài)卡波沫較穩(wěn)定，104℃加熱2h不影響其性能，但260℃加

熱30min完全分解?！?/p>

5、生物相容性：·

卡波沫毒性很低，對皮膚無刺激性。整理課件

15·

(

三

)

應(yīng)

用·

1

.

粘合劑與包衣材料：·

用作顆粒劑和片劑的粘合劑，常用量為0.2%~10.0%;成膜性

好，用作包衣材料具有衣層堅固、細膩和滑潤感好的特點?！?/p>

2

.

局部外用制劑基質(zhì)·

用作軟膏、洗劑、乳膏劑、栓劑或親水性凝膠劑的基質(zhì)，具

有優(yōu)良的流變學(xué)性質(zhì)與增濕、潤滑能力，搽于皮膚表面具有

特別的細膩滑爽感，在皮膚上鋪展性良好。·

3.

乳化劑、增稠劑和助懸劑·

卡波沫具有交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，特別適合用作助懸劑，卡波沫

還可用于內(nèi)服或外用液體藥劑的增粘。整理課件

16·

極高的安全性和有效性·

在極低用量下提供優(yōu)秀的懸浮性能(高屈服值)·

對某些活性組份可提供遮味作用·

在液態(tài)制劑中具有顯著的增稠

效果·

可能增加某些活性成分的生物利用度口服混懸液Carbopol

?

樹

脂

的

優(yōu)

點整理課件

17·4.

緩釋控釋材料·

卡波沫的緩釋、控釋作用在于其溶脹與形成凝膠的性質(zhì)。以卡波沫為骨架與以纖

維素衍生物為骨架制備的水凝膠型控釋制劑不同。·

5、黏膜黏附材料·

利用卡波沫制備粘膜粘附片劑以達到緩釋效果，聚合物大分子鏈可以與粘膜糖蛋

白大分子相互纏繞而維持長時間粘附作用。與一些水溶性纖維素衍生物配伍使用

有更好的效果。整理課件

18·Carbopol

樹脂迅速溶脹形成一個凝膠界面，導(dǎo)

致藥物緩慢釋放SharpAdyancingFrontSwelling

Irierac(1)MaitrixTablet

GlassyCoreGlassy

CorePsnstran!Meclium

Swellen

sl

SnellSwelling

lnieriase

(I)整理課件

19·

四、丙烯酸樹脂·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

1

.

化學(xué)結(jié)構(gòu)·

丙烯酸樹脂實際上是甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、甲

基丙烯酸等單體按不同比例共聚而成的一大類聚合

物?！?/p>

甲基丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸酯共聚物是藥劑領(lǐng)

域中常用的薄膜包衣材料整理課件20·

2

.

制備·

(1)乳液聚合·

各種丙烯酸樹酯膠乳液均可采用乳液聚合制備?！?2)

溶液聚合·

腸溶型Ⅱ、Ⅲ號樹脂和胃溶型IV號樹脂系用本法制備?！?3)

本體聚合·

滲透型樹脂EudragitRL100和RS

100采用這種方法制

備整理課件

21·

(二)性質(zhì)·1.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度·

腸溶型甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯共聚物(腸溶型Ⅱ、

Ⅲ號樹脂)的Tg在160℃以上，胃崩型丙烯酸樹脂的Tg卻低達-8℃,

滲透型丙烯酸樹脂的Tg介于二者之間，約在55℃

左右。雖然三類樹脂均具有良好成膜性，但

Tg較高的樹脂表現(xiàn)出顯著剛性，所形成的膜脆性較大?！?/p>

含丙烯酸酯比例較大的胃崩型樹脂和胃溶型樹脂一般

可以不加或只需很少量的增塑劑即可用于薄膜衣制備；

滲透型樹脂一般添加10%以下增塑劑。不含丙烯酸酯的

腸溶型樹脂，用于包衣時需要較大比例的增塑劑。整理課件

22·2.最低成膜溫度·

最低成膜溫度指樹脂膠乳液在梯度加熱干燥條件下形

成連續(xù)性均勻而無裂紋薄膜的最低溫度限?！?/p>

最低成膜溫度太高的樹脂不適合薄膜包衣?！?/p>

3

.機械性質(zhì)·

丙烯酸樹脂能夠在藥片上形成薄膜衣主要依賴于分子

中酯基與藥片表面分子帶電負性原子形成氫鍵、分子

鏈對藥片隙縫的滲透以及包衣液中其他成分的吸附。

這與酯基碳鏈的長度有關(guān)。整理課件23·4

.

溶解性·

丙烯酸樹脂易溶于甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮和氯仿

等極性有機溶劑，但在水中的溶解性質(zhì)則取決于樹脂

結(jié)構(gòu)中的鍘鏈基團和水溶液pH?！?/p>

5

.

滲透性·

雖然含季銨基團的滲透型樹脂在水中不溶，但季胺鹽

基具有很強的親水性，使其具有一定的水滲透溶脹性

質(zhì)。整理課件

24·

(

三

)

應(yīng)

用·

丙烯酸樹脂主要用作片劑、微丸、緩釋顆粒等的薄膜包衣材料?！?/p>

胃溶型樹脂薄膜包衣有利于藥品防潮、避光、掩色和掩味；·

腸溶型樹脂主要用于那些易受胃酸破壞或胃刺激性較大藥物

的包衣，也可以作為防水隔離層使用。·

單純滲透性樹脂主要控制藥物釋放速度。·

用作緩釋、控釋制劑的骨架材料，用量可達5%～20%,用于直接壓片，用量可高達10%～50%。·

丙烯酸樹脂亦用于制備微囊、用作透皮吸收系統(tǒng)骨架、壓敏膠及直腸用凝膠劑等。整理課件25第二節(jié)

乙烯基類均聚物和共聚物·

一、聚乙烯醇·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

聚乙烯醇

(polyvinyl

alcohol,PVA)

是一種水溶性聚合物。其制備方法是由聚醋酸

乙烯醇解而成，而不是由乙烯醇單體聚合形成。~~CH?-CH~~+CH?OH

QCCH?~~CH?-

~~+nCH?COOCH?HHOC整理課件26●聚醋酸乙烯醇解百分率稱為醇解度。醇解度為98%~99%

的PVA稱為完全醇解物。美國藥典規(guī)定藥用聚乙烯醇醇解度為85%~89%?！?/p>

藥用聚乙烯醇分子量在30000~200000,平均聚合

度為500~5000。國外市場有高粘度、中粘度和低

粘度的不同產(chǎn)品。整理課件

27·

(二)性質(zhì)·PVA

的理化性質(zhì)與其醇解度、聚合度以及結(jié)構(gòu)中的羥基有很大的關(guān)系。·

1、溶解性·PVA具有極強的親水性，可溶于熱水或冷水中，分子量越

大，結(jié)晶性越強，水溶性越差，但水溶液的粘度相應(yīng)增加?！?/p>

水中的溶解性與分子量、

醇解度有關(guān)。·PVA在酯、醚、酮、烴及高級醇中微溶或不溶，醇解度低

在有機溶劑中的溶解度增加?！VA

可溶于水和乙醇的混合溶劑。允許加入的醇量與醇解

度有關(guān)，醇解度較低時，需加入較多的乙醇來幫助溶解。醇解度87%~89

%的產(chǎn)品水溶

性

最

好

。整理課件2820(80

859095

100醇解度

1%PVA溶解度與醇解度的關(guān)系I(8020'C整理課件29溶解度%40℃(不4(60801001)

20醇解生

。圖5-6聚乙烯醇在乙醇水混合溶劑中的容解度整理課件

30水%%Z2(J二C100206(18·2

、PVA水溶液性質(zhì)·①溶液黏度黏度隨聚乙烯醇濃度增加而急劇上升，溫度升高則黏度下降。聚乙烯醇水溶液具有一定的表

面活性作用?！あ谀z化較高濃度

(7%～20%)聚乙烯醇溶液，在30℃以下存放過程中由于聚乙烯醇凝膠化作用，黏度

逐漸升高，而且溫度越低、濃度和醇解度越高，這種

變化越明顯。整理課件31·③混溶性聚乙烯醇水溶液可與許多水溶性聚合物混合，但與西黃蓍膠、阿拉伯膠和海藻酸鈉等相容性差。

本品與大多數(shù)無機鹽有配伍禁忌?！あ艹赡ば跃垡蚁┐季哂辛己玫某赡ば阅?。加入甘油、多元醇等增塑劑可進一步改善膜的柔性、韌性及保濕

率。整理課件

32·

3、化學(xué)性質(zhì)：

聚乙烯醇在化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以看成是在交替相隔碳原子上帶有羥基的多元醇，

因此可以發(fā)生羥基的化學(xué)反應(yīng)，如醚化、酯化和縮醛化等?！?/p>

4、生物相容性：聚乙烯醇對眼、皮膚無毒、無刺激，是一種安全的外用輔料。藥用PVA相

對分子質(zhì)量應(yīng)低于1×10?。整理課件33·

(三)應(yīng)用：·

1、聚乙烯醇作為藥物膜片的基材，廣泛應(yīng)用于涂膜劑、膜劑中?！?/p>

2、液體、半固體制劑中的應(yīng)用：·

聚乙烯醇具有助懸、增稠、增黏劑及在皮膚、毛發(fā)表面成膜

等作用，用于糊劑、軟膏以及面霜、面膜、發(fā)型膠中，最大

用量10%?！?/p>

3、作為片劑黏合劑和緩釋控釋骨架材料：聚乙烯醇水凝膠具有很好的生物相容性和良好的

理化性能，在藥物控制釋放方面應(yīng)用廣泛。整理課件

34·

4、用作透皮吸收制劑輔料：PVA

可用于制備透皮吸收膜劑?！?/p>

5、聚乙烯醇微球在醫(yī)藥中的應(yīng)用：把聚乙烯醇和交聯(lián)劑(如戊二醛)水溶液分散在油包

水型乳液體系中，進行交聯(lián)反應(yīng)，可制得聚乙烯醇微球。·

6、高分子前體藥物載體：通過PVA上的-OH

的反應(yīng)活性、可以把藥物分子共價鍵或離子鍵

合到PVA的側(cè)基上，制成聚合物藥物，能夠降低藥物的毒副作用，并能夠控制藥物釋放。整理課件

35·

二、聚乙烯吡咯烷酮

(PVP)·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)與制備·

聚乙烯基吡咯烷酮也叫聚維酮，最早由德國科學(xué)家Reppe在20世紀(jì)30年代用N-乙烯基-2-吡咯烷酮(VP)單體催化

聚合而成?！?/p>

VP

聚合可采用陽離子聚合、陰離子聚合和自由基聚合方法，目前采用較多的是以過氧化物為引發(fā)劑的自由基聚合方法。

聚合方法常用溶液聚合和懸浮聚合。·

中國藥典(2000

年版)二部已收載標(biāo)號為K30的產(chǎn)品。國

際市場上主要為國際特品公司(

ISP)

的產(chǎn)品，其產(chǎn)品商

品名為Plasdone。整理課件

36美國國際特品

公司整理課件

37Pharmacopeia

'sproduct藥

典

產(chǎn)

品·Plasdone?

Povidone

聚維酮·Plasdone

?

Copovidone

共聚維酮·Polyplasdone?

Crospovidone

交聯(lián)聚維酮·Alginates海藻酸鹽·Cyclodextrins

環(huán)糊精·CelldoneTM

Microcrystalline

Cellulose

微晶纖維素整理課件

38·

(二)性質(zhì)·

1、性狀：

PVP為白色至乳白色粉末，無嗅或幾乎無嗅，可壓性良好。PVP

極易引濕，

應(yīng)干燥密閉貯藏?！?/p>

2

、溶解性：聚維酮易溶于水，在許多有機溶劑中極易溶解，如甲醇、乙醇、丙二醇、

甘油、有機酸及其酯、酮、氯仿等，但不溶于醚、烷烴、礦物油、四氯化碳和乙酸乙

酯?！VP

溶液黏度與分子量和溶劑有關(guān)。較低分子量的

聚維酮水溶液(含量在10%以下)的黏度很小。·

在相同濃度下，聚維酮的乙醇溶液的黏度<丙二醇

溶液<丁二醇溶液。整理課件

391000100

1030Plasdone

Conc.(wt%).整理課件

40·3、化學(xué)反應(yīng)性：PVP呈化學(xué)惰性，但能與水楊酸、單寧酸、聚丙烯酸以及甲乙醚一馬來酸酐

共聚物等多種物質(zhì)形成不溶性復(fù)合物或分子加成物。·PVP有較好的可結(jié)合性，可與碘、普魯卡因、丁卡因、氯霉素等形成可溶性復(fù)合物，有效延長藥物作用時間。

PVP用量越大，復(fù)合物在水中的溶解度越高。整理課件

41·4

、PVP的生物特性及安全性：·PVP

具有優(yōu)良的生理特性，對皮膚、黏膜、眼等不會形

成任何刺激。

PVP對人體不具有抗原性，也不抑制抗體

的生成?！VP

不被胃腸道吸收，在非胃腸道給藥中，相對分子質(zhì)

量小于2.0

×

10?

的PVP

很容易從腎系統(tǒng)排出。相對分

子質(zhì)量在6.0×104以上者則主要對肝、腎網(wǎng)狀內(nèi)皮系

統(tǒng)吞噬

?！?/p>

聚維酮安全無毒，是較早應(yīng)用的血容量擴大充劑。

PVP

的安全性使其廣泛地用于食品、化妝和醫(yī)藥工業(yè)。整理課件

42·

(

三

)

應(yīng)

用·

聚維酮是美國藥典正式收載的藥用輔料之一

，在藥劑領(lǐng)域中有關(guān)非常廣泛的應(yīng)用?！?/p>

(

1

)

黏

合

劑

：PVP具有很好的黏結(jié)強度、生物相容性和水溶性。以其為黏合劑制備的固體制

劑具有較高的機械強度。·PVP既可溶于水，又可溶于乙醇等有機溶劑，在多種藥物制

粒中得到應(yīng)用?！?/p>

對那些濕、熱敏感及易揮發(fā)的藥物，如硝酸甘油、阿司匹林

等用PVP的醇溶液造粒，可有效消除水分、干燥溫度及時間

對藥物穩(wěn)定性的影響。·PVP無水乙醇溶液則是泡騰劑配方中理想的黏合劑。整理課件

43·

(2)

固體分散體載體：PVP

作為難溶藥物的固體分散體載體，可以提高微溶、難溶于水的藥

物的溶解度和溶出速度?！?/p>

(3)

助溶劑或分散穩(wěn)定劑：低分子量的PVP可以在注射液中作為助溶劑或結(jié)晶生長抑制劑，

這種增溶作用主要是藥物和PVP

的締合作用產(chǎn)生的?！窭纾肞VPK12為增溶劑制備可直接注射的磺胺/甲氧

芐氨嘧啶溶液和土霉素注射液。·

(4)

包衣材料或成膜劑：PVP

作為薄膜包衣材料，其膜光亮、韌性好。PVP

可從水、甲醇、二氯甲烷和氯仿中成膜。整理課件

44·

(5)

眼用藥物的助劑：在眼藥水中加入一定量的PVP可減少藥物對眼的刺激性。·

(6)藥物的緩釋和控釋：由于PVP與許多藥物有分子間的締合作用，因此控制PVP與藥物的

締合程度，可延長藥物在體內(nèi)的釋放和吸收，從而起到延效和緩釋作用?！?/p>

PVP可作為致孔劑與不溶性高分子一起作成骨架緩釋制劑，控制PVP的用量，可作成不同釋

藥速率的緩釋片。·

(7)其他用途：在液體藥劑中，10%以上的本品具有明顯的助懸、增稠和膠體保護作用，是

一種對pH變化和添加電解質(zhì)不敏感的黏度改善劑。PVP

也是涂膜劑的主要材料。整理課件45·

三、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(交聯(lián)聚維酮)·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

交聯(lián)PVP是乙烯基吡咯烷酮的高分子量交聯(lián)物，是利用乙烯基吡咯烷酮單體和少量

雙功能基單體的聚合反應(yīng)制備。整理課件

46·

(二)性質(zhì)·

交聯(lián)聚維酮是白色、無味、流動性好的粉末或顆粒?！?/p>

相對分子質(zhì)量高(>1.0×10?)并具交聯(lián)結(jié)構(gòu)，故不溶于水、有機溶劑以及強酸、強堿，

但遇水可發(fā)生溶脹，由于其具有較高的毛細管活性、強的水合能力及相對較大的比表面

積，因此可迅速吸收大量水分?！?/p>

交聯(lián)PVP吸水膨脹體積可增加150%~200%,略低于羧甲基纖維素和低取代羥丙基纖維素，

遠大于淀粉、海藻酸鈉和甲基纖維素。整理課件

47·

(三)應(yīng)用·

高度交聯(lián)的PVP可作為片劑或硬膠囊的崩解劑，可采用濕法壓片，也可直接壓片?！?/p>

本品還可作片劑干性黏合劑和填充劑、賦形劑。整理課件

48第三節(jié)環(huán)氧乙烷類均聚物和共聚物·

一、聚乙二醇·

(一)化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備·

聚乙二醇是用環(huán)氧乙烷與水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分子量較低的一類水

溶性聚醚?！?/p>

環(huán)氧乙烷的開環(huán)聚合是離子型聚合反應(yīng)，引發(fā)劑可以是水、乙二醇、乙醇或低分

子量的聚乙二醇?！?/p>

習(xí)慣上把相對分子質(zhì)量高于2.5×104的環(huán)氧乙烷均聚物稱作聚氧乙烯。與PEG比較，

具有熱塑性好、低吸濕性和高粘度等特點。整理課件

49·

(二)性質(zhì)·

1、性狀和溶解性·

相對分子質(zhì)量在200~600的聚乙二醇為無色透明液體；

相對分子質(zhì)量大于1000者在室溫下呈白色或米色糊狀

或固體，微有異臭?！?/p>

易溶于水和多數(shù)極性溶劑，在脂肪烴、苯以及礦物油

等非極度性溶劑中不溶?！?/p>

溫度升高時聚乙二醇在溶劑中的溶解度增加。當(dāng)溫度

升高至沸點時，聚合物中的高分子量部分則可能析出

導(dǎo)致溶液混濁或形成膠狀沉淀。聚乙二醇水溶液發(fā)生

混濁或沉淀的溫度稱為濁點或曇點。整理課件

50·

吸濕性·

較低分子量的聚乙二醇具有很強的吸濕性，隨著分子

量增大，吸濕性迅速下降·

表面活性與黏度·

聚乙二醇具有微弱的表面活性。當(dāng)聚乙二醇分子的端

羥基為酯基等其他疏水基團取代后，表面活性有很大

提高，許多藥用非離子型表面活性劑如吐溫、賣澤、

芐澤等都是低分子量聚乙二醇的衍生物。·

聚乙二醇水溶液黏度不高，但分子量在數(shù)萬內(nèi)的聚乙

二醇的1%水溶液的黏度仍低于相近分子量和相同濃度

的甲基纖維素、羧甲基纖維素、卡波沫934

、

海藻酸鈉

等水溶性聚合物。整理課件51·

化學(xué)反應(yīng)性·

聚乙二醇分子鏈上兩端的羥基具有反應(yīng)活性，能

發(fā)生所有脂肪族羥基的化學(xué)反應(yīng)·

生物相容性●聚乙二醇的毒性低，皮膚刺激性亦很低。整理課件

52PEGA平均分子量形態(tài)溶解性5

%

水

溶

液

的

p

H水乙醇氯仿乙醚3005

或

6285～325黏液SSS14～74008～10380～420黏液SSSi4.5~7.560011～13570～630黏液SSS14.5～7.5100020～24950～1050黏液SSS1J54028～361300～1600蠟狀1:11:1001:314～7200040～501800～2200蠟狀1:21:101:2i4.4~7300060～752900～3300蠟狀400069～843100～3700蠟狀1:31:21:24.5～7.56000112～1585000～7000蠟狀1:2攸溶1:24.5～7.5整理課件

53表2-

2

PEG

的性質(zhì)·

一、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)離子交換樹脂是一類帶有可離子化基團的三維網(wǎng)狀高分子材料，其外形一般為顆粒狀，不溶于水和一般的酸、堿，也不溶于普通的有機溶劑，

如乙醇、丙酮和烴類溶劑。常見的離子交換樹脂的粒徑為0.3～1.2nm

。

一些特殊用途的離子交換樹脂

的粒徑可能大于或小于這一范圍。整理課件

54聚苯乙烯型陽離子交換樹脂的示意圖整理課件55從圖中可見，樹脂由三部分組成：

三維空間結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架；骨架上連接的可離子化的功能基團；功能基團上吸附的可交換的離子。強酸型陽離子交換樹脂的功能基團是

—SO?H+,

它可解離出H+,而H+可與周圍的外來離子

互相交換。功能基團是固定在網(wǎng)絡(luò)骨架上的，不能

自由移動。由它解離出的離子卻能自由移動，并與

周圍的其他離子互相交換。這種能自由移動的離子

稱

為可交換離子。整理課件

56·

通常，將能解離出陽離子、并能與外來陽離子進行交換的樹脂稱作陽離子交換樹脂；而將能解離出陰

離子、并能與外來陰離子進行交換的樹脂稱作陰離

子交換樹脂。從無機化學(xué)的角度看，可以認為陽離子交換樹脂相當(dāng)于高分子多元酸，陰離子交換樹脂相當(dāng)于高分子多元堿。應(yīng)當(dāng)指出，離子交換樹脂除了離子交換功能外，還具有吸附等其他功能，這與無機酸堿是截然不同的。整理課件

57陽離子交換樹脂可進一步分為強酸型、中酸型和弱酸型三種。

如R—SO?H

為強酸型，

R—PO(OH)?為

中酸型，R—COOH

為弱酸型。習(xí)慣上，

一般將中酸

型和弱酸型統(tǒng)稱為弱酸型。陰離子交換樹脂又可分為強堿型和弱堿型兩種。如R?—NCl

為強堿型，

R—NH?

、R—NR’H和

，R—NR”2為弱堿型。整理課件

58·

二、離子交換樹脂的制備方法·

離子交換樹脂的制備過程主要包括兩大部分：

合成一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子和連接上離

子交換基團?！?/p>

具體方法，可先合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大分子，然后使之溶脹，通過化學(xué)反應(yīng)將交換基團連接

到大分子上。也可先將交換基團連接到單體上，或直接采用帶有交換基團的單體聚合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大分子的方法?！?/p>

強酸型陽離子交換樹脂絕大多數(shù)為聚苯乙烯系骨架，通常采用懸浮聚合法合成樹脂，

然后磺化接上交換基團。整理課件

59H?C=CH濃硫酸磺化(陽離子交換樹脂)SO?

H+NR氯甲基化(陰離子交換樹脂)CH?Cl

CH?

N+R?ClEIEGEEIODI懸浮共聚合體型共聚物小珠H?C=CH+H?C=CH整理課件·

三離子交換樹脂的功能離子交換樹脂最主要的功能是離子交換，此外，它還具有吸附、催化、脫水等

功

能

?！?/p>

離子交換功能·

離子交換樹脂相當(dāng)于多元酸和多元堿，它們可發(fā)生下列三種類型的離子交換反應(yīng)。61整理課件中和反應(yīng)：R

SO?H+NaOH

R

SO?Na+HOR

COOH+NaOH

R

COONa+HCRN(CH??OH+HQ

RNCH?Q+HORNHOH+HO

R

NHA+HO整理課件62復(fù)分解反應(yīng)：R

SO?Na+KO

R

SOK+NaC2RCOONa+Caa?(RCOO?CaN+2NaQR

NO+NaBr

R

NBr+Naa2RNHC+N?SO?(RNHB?SQ4+2N63整理課件中性鹽反應(yīng)

：RHMIRSDHICCRNDIIG

RNK0E整理課件64·

吸附功能·

無論是凝膠型或大孔型離子交換樹脂，還是吸附樹脂相對來說，均具有很大的比表面積。根據(jù)表面化學(xué)的原理，表面具有吸附能力?！?/p>

吸附功能不同于離子交換功能，吸附量的大小和吸附的選擇性，決定于諸多因素，其中最主要決定于表面的極性和被吸附物質(zhì)的極性。吸附是范德華力作用，因此是可逆的，可用適當(dāng)?shù)娜軇┗蜻m當(dāng)?shù)臏厥怪馕?5整理課件·

四、離子交換樹脂的重要特征參數(shù)·

交換容量·

離子交換樹脂的交換容量是指單位質(zhì)量或單位體積樹脂可交換的離子基團的數(shù)量的能

力。樹脂的交換容量與其實際所含的離子基團的數(shù)量并不一定一致，因為樹脂上的離

子集團并不一定會全部進行離子交換，可交換的基團的比例依據(jù)測試條件不同而異?！?/p>

酸堿強度·

交聯(lián)度、粒徑、空隙率和溶脹度66整理課件·

五、離子交換樹脂的應(yīng)用·

水處理·

水處理包括水質(zhì)的軟化、水的脫鹽和高純水的制備等。水處理是離子交換樹脂最基

本的用途之一。如下面是去離子水的制備裝置。整理課件

67·

醫(yī)藥衛(wèi)生·

離子交換樹脂在醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)中被大量應(yīng)用。如在藥物生產(chǎn)中用于藥劑的脫鹽、吸附

分離、提純、脫色、中和及中草藥有效成分的提取等?！?/p>

離子交換樹脂本身可作為藥劑內(nèi)服，具有解毒、緩瀉、去酸等功效，可用于治療胃潰

瘍、促進食欲、去除腸道放射物質(zhì)等。·

對

于外敷藥劑，用離子交換樹脂粉末可配制軟膏、粉劑及嬰兒護膚用品，用以吸除傷

口毒物和作為解毒藥劑。68整理課件·

將各種藥物吸附在離子交換樹脂上，可有效地控制藥物釋放速率，延長藥效，減少服藥次數(shù)。利用離子交換樹脂吸水后體積迅速膨脹的特點，將其與藥劑混合制成藥片，服后

可迅速脹大崩解，

更快更好地發(fā)揮藥物的作

用。69整理課件·

此外，離子交換樹脂還在冶金工業(yè)、海洋資源利用、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境保護方面

有廣泛的應(yīng)用?！?/p>

例

如

，離子交換樹脂在化學(xué)實驗、化工生產(chǎn)上已經(jīng)和蒸餾、結(jié)晶、萃取和過濾一

樣，

成為重要的單元操作，普遍用于多種無機、有機化合物的分離、提純，濃縮和回收等?！?/p>

環(huán)境保護方面，影片洗印廢水中的銀是以Ag(SO?

)?3-等陰離子形式存在的，使用I

型強堿性離子交換樹脂處理后，銀的回收率可達90%以上，既節(jié)約了大量的資金，又使廢水達到了排放標(biāo)準(zhǔn)。70整理課件第六節(jié)

高分子水分散體·(

一

)

概

述·

常用的薄膜包衣材料有有機溶劑溶解性的，以及水溶性的，他們分別用適宜溶劑溶解

后以溶液形式通過適宜的工藝對固體制劑實施包衣?！?/p>

有機溶液包衣的最重要的問題是有機溶劑的揮發(fā)性，易燃性、易爆性、毒性以及由此

而來的一系列其他困難。盡管水作為包衣溶劑可以避免有機溶劑的上述缺點，但能夠

溶解于水中的聚合物品種不多，適用性太窄。71整理課件·

水分散體是指以水為分散劑，聚合物以直徑約50nm~1.2μm

的膠狀顆粒懸浮的具有良好物理

穩(wěn)定性的非均相系統(tǒng)，其外觀呈不透明的乳白色，故也稱為膠乳。·

水分散體中固體含量可高達30%,既完全消除了有機溶劑，又有效地提高了包衣液濃度，

縮短了包衣時間。·

可改變有機溶劑高粘度致使操作不便等缺點·

易被微生物污染；容易使敏感性藥物活性減弱，對易受潮片芯的影響等。72整理課件·

水分散體包衣產(chǎn)品自上世紀(jì)80年代問世以來，在國外已普遍被采用，并不斷有新的水

分散體包衣材料出現(xiàn)；·

近年來越來越多的國內(nèi)廠家也開始采用水分散體包衣。但國內(nèi)使用水分散體包衣材料

目前主要依靠，在國內(nèi)僅有少數(shù)幾家公司進行水分散體研究并準(zhǔn)備生產(chǎn)。整理課件

73·

(二)水分散體的制備·

1

.

乳液聚合·2.乳液-溶劑蒸發(fā)法·3

.

相轉(zhuǎn)變法·4

.溶劑變換法74整理課件·

(三)水分散體的性