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药用高分子材料知识点整理

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第一章绪论

一、高分子基本概念

1、高分子的定义

高分子:也常称聚合物,由一种或多种小分子通过共价键连接而成的链状或网状分子。

药用高分子材料:药品生产和加工制造过程中所使用的高分子材料,它是高分子材料的重要组成部分,具有高分子的一切通性,但有自己的特殊性。

超分子聚集体:将单体单元通过可逆和高度取向的非共价相互作用结合而形成的大尺度规则组装体结构。

单体单元:与单体分子的原子种类和各种原子的个数完全相同、仅电子结构有所改变的结构单元。

结构单元:构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团,可包含一个或多个链单元。

2、高聚物的分类与命名

高聚物:由重复单元链接而成的高分子化合物。

(1)分类:有机高聚物(包括碳链高聚物和杂链高聚物)、元素有机高聚物、无机高聚物

(2)命名

1)化学名称:①以单体或假想单体名称为基础,在其前面加“聚”字。

②由两种单体通过缩聚反应合成的高分子:

a.“聚”+两单体生成的产物名称:聚对苯二甲酸乙二酯、聚己二酰己二胺

b.两单体名称简称加后缀“树脂”:酚醛树脂、脲醛树脂

③由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物:

两单体名称或简称之间 +“-”+“共聚物”:如,乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”

2)习惯命名:

①聚合物的英文缩写,比如,EVA(乙烯-醋酸乙烯,Ethylene- Vinyl Acetate)的共聚物)。

②“聚”+高分子主链结构中的特征功能团,指的是一类的高分子,而非单种高分子,如:含酰胺键-CONH-,聚酰胺(polyamide);含醚键-O-:聚醚(polyether);含酯键-COO-,聚酯

- ,聚砜(polysulfone)。

(polyester);含砜键-SO

2

③根据功能或用途定名,比如,共聚物型的合成橡胶,从共聚单体中各取一字,后加“橡胶”:丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶。又比如纤维通常聚合物俗称后面加“纶”。

④其它,淀粉、的确良、有机玻璃、玻璃钢。

3)商品名:尼龙、卡波末

4)系统命名:先确定重复结构单元,然后,按规定排出重复结构单元中的二级单元顺序,再给重复结构单元命名,最后在重复结构单元名前加“聚”字。

二、高分子结构

Staüdinger首先提出了链型高分子的概念—具有共价键连接的链型高分子结构。

高分子结构的特点

(1)高分子链是由很大数目的结构单元所组成,这些结构单元通过共价键连成不同的结构;(2)一般地,主链都有一定的内旋转自由度,可弯曲,使高分子长链具有柔性。若键不能内旋转,或结构单元间有强烈的相互作用,则形成刚性链;(3)在链之间一旦存在有交联结构,即使交联度很小,高聚物的物理力学性能也会发生很大的变化;(4)高分子链之间的相互作用对高聚物的聚集态结构及高聚物材料的物理力学性能有重要影响,高聚物分子聚集态结构是决定高聚物材料使用性能的主要因素。

1、高分子近程(一级)结构

(1)高分子链结构单元的化学组成;

(2)连接方式键连接方式:有头尾键接、头头或尾尾键接

(3)空间构型:空间立构、几何异构

(4)序列结构:交替型、嵌段及接枝结构、无规型

(5)高分子链的几何形状:线型、支链型、树枝状、网状和梯形等

近程结构影响并决定:高聚物的生物与化学性质,乃至物种的差异;高聚物的溶解性、表面与界面性能以及结晶等物理性能。

2、远程(二级)结构

(1)高分子的大小(分子量的大小和分布)

(2)高分子的形态(构象)决定链的柔性或刚性

分子量及其多分散性影响并决定:材料的抗张强度、耐溶剂性以及成型加工性能;材料在体内的停留时间及分布。

形态及构象影响并决定:材料的柔韧性、表面性质;高分子的聚集结构。

3、高分子聚集态结构

研究高分子链之间的几何排列

(1)晶态结构

(2)非晶态(无定形)结构

(3)取向结构

结晶过程:高聚物的结晶过程与小分子化合物的相似,分为成核过程和生长过程。结晶速率是晶核生成速率和晶粒生长速率的总效应。

依靠均相成核的纯聚合物结晶时,容易形成大球晶,力学性能差,通常抗冲击性能下降,加入成核剂可降低球晶的尺寸。

结晶可提高高聚物的密度、硬度及热变形温度,溶解性及透气性减少,断裂伸长率下降,抗张强度提高但韧性减小。

聚集态结构影响并决定:材料的使用性能(药物的赋形、粘合、包衣膜、骨架和容库以及缓控释,弹性/抗张、表面硬度,渗透性和光学性质等);各种功能的发挥效率,包括对所载药的生物活性以及释药过程的干扰。

三、聚合与高分子化学反应

1、聚合反应工艺

加聚反应:不饱和乙烯类单体及环状化合物,通过自身的加成聚合反应而成高聚物;

缩聚反应:含有两个或两个以上的官能团,通过缩合聚合反应而成的高聚物。

加成聚合反应包括:自由基聚合或阳离子聚合、阴离子聚合,一般按链式反应机理进行(1)自由基聚合

聚丙烯酸及其共聚物卡波末、聚维酮、聚乙烯醇及其共聚物均采用自由基聚合反应合成的,如,聚丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮的合成。

(2)阴离子聚合

聚α-氰基丙烯酸烷基酯是氰基丙烯酸酯(ACA)单体再亲核试剂如HO-,CH3O-或

CH3COO-等引发下进行阴离子聚合反应制备的。带吸电取代基的单体有利于阴离子聚合,吸电子基团使双键电子云密度降低,使阴离子增长种共轭稳定。

(3)阳离子聚合

供电基团使-C=C-电子云密度增加,有利于阳离子聚合,供电基团使碳阳离子增长种电子云分散而共振稳定,有利于阳离子的进攻

离子型聚合使通过正或负电荷的依次传递而实现聚合反应的,因此,在离子反应中,介质的介电常数和极性是非常重要的。

链式聚合反应的特征:

①聚合物是唯一的反应产物,所产生的聚合物的化学组成与所用的单体相同;

②在链式聚合反应过过程中,聚合物的分子量瞬间达到最大值,即反应所生成的聚合物分子量或最终的聚合度不随时间的延长而增加;

③单体的转化率随时间的进行而增大。

缩聚反应是按逐步反应机理进行的,制备或生产缩聚高分子化合物的方法有:熔融缩聚,溶液缩聚和界面缩聚等。

缩聚反应的特征:链逐步增长,反应时间长;在聚合反应初期,单体很快消失,反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物

自由基聚合反应实施的方法依反应体系的分散方法而分为:本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合、反相乳液聚合

2、高分子的化学反应

高聚物在物理及化学的因素影响下,发生引起化学结构的改变和化学性质变化的反应。

(1)高分子反应类型

1)高分子的一般有机化学反应:取代、加成、消除、水解、酯化、氢化、卤化、醚化、磺化、环化、离子交换反应等。

2)高分子的表面反应:高聚物在加工处理过程中,反应仅局限在高聚物的表面进行。

3)高分子的降解反应及络合反应

降解反应:高聚物在加工与使用过程中,因光、热以及机械力的作用而引起其行之的变化,称为降解。

络合反应:象聚乙烯胺、聚丙烯酸等带有氨基、羧基和羟基等络合基团的高聚物,可作为高分子配位体与金属离子络合,形成高分子络合物。

(2)高分子的反应特征与影响因素

1)反应特征:

①一个大分子链含有大量具有反应能力的基团,反应具有不均匀性,故反应产物不是单一结构;

②高分子链很长,在物理或化学的因素作用下,容易发生大分子裂解、大分子内环化、大分子链间的支化、或异构化、甚至交联等副反应;

③高分子与化学试剂反应,如属非均相反应,则试剂在高分子相内的扩散速度对反应的程度影响很大。

2)影响因素

①静电荷与位阻:由于邻近不同的功能基常能相互影响,故可加速或降低这些功能基与化学试剂反应的程度;

②结晶结构:高分子的化学反应通常在无定形的区域进行,在晶区几乎不发生;

③溶解度或溶胀度:高分子的某部分功能基反应后对聚合物的溶解度是有影响的,因而它的化学活性也有所变化;

④其他:大分子链上的功能基对成双反应的限制,若链上的功能基为单数,那么其中必有不能起反应的基团;反映聚合物的混合物分散状态的相溶性的影响;高分子链的空间构型以及构象导致链上功能基化学活性差异的影响。

作为药用高分子材料必须具备

①材料本身高的纯度,材料本身及其分解产物应无毒,不会引起炎症和组织变异反应,无致癌性;

②材料能经受消毒处理;

③对于导入方式进入循环系统的药物,要求高分子材料是水溶性或亲水性的、生物可降解的,具有抗凝血性并且不会引起血栓,作为体内包埋药物的载体还应有一定的持久性;

④作为口服药物与制剂用高分子材料可以是不被人体消化吸收的惰性材料,最好是具有生物可降解性,以便能通过排泄系统排出;

⑤使之能在体内水解为具有活性的基团;

⑥适宜的载药能力和载药后适宜的释药能力;

⑦作为药品包装贮运用高分子材料,在保证对人体无毒害的前提下,重要的是它的物理和机械性能。

第二章高分子材料的性能

一、高分子的分子运动与材料性能

1、分子运动的特点

(1)运动单元多重性

链段的含义:高分子链上划分出的可以任意

取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的

最小单元。链段的运动是凝聚态时高分子构象

变化及整链热运动的基元。

整链的运动:以高分子链为一个整体作质

量中心的移动。整链运动的结果:高分子材料

的流动、高分子材料的形变。

(2)运动的时间依赖性

松弛时间(τ):分子热运动单元从非平衡位置运动到平衡位置需要时间。

(3)运动的温度依赖性

温度升高对高分子分子运动的影响:①使运动单元活化:温度升高,分子运动能增加,增加越过能垒的几率;②使聚合物体积膨胀:温度升高,加大了分子间的自由空间,降低了能垒高度。

时温等效:升高温度与延长时间对分子运动是等效的。高分子材料的力学行为在低温下长时间观察到的效果与高温下短时间观察到的效果一致。

2、高分子的聚集态(凝聚态)结构:高聚物材料本体内部高分子链之间排列和堆积结构

凝聚态:物质的动力学状态, 是根据物质分子对外场特别是力场的响应特性来区分的, 通常包括固、液、气体(态),称为物质三态。

相态:物质的热力学状态,是根据物质的结构特征和热力学性质来区分的,包括晶相、液相和气相(或态)

一般而言,气体为气相,液体为液相,但固体并不都是晶相。如玻璃(固体,液相)除了没有气态,高分子存在小分子所有的物态,只不过要复杂得多。(晶态,液态,玻璃态,液晶态等。)

·结晶态结构:分子链按照三维有序的方式聚集在一起。

·非晶态结构(无定形结构):分子链取无规线团构象,杂乱无序地交叠在一起。

·取向态结构:在外场作用下,分子链沿一维或二维方向局部有序排列。

·高分子液晶态:在熔融态或溶液状态下所形成的有序流体的总称,这种状态是介于液态和结晶态的中间状态,其表观状态呈液体状,内部结构却具有与晶体相似的有序性。

3、高分子的材料性能——三态两转变

非晶态高聚物内部分子处于不同的运动状态,在宏观上

表现为三种力学状态,并对应于三个不同的温度区域。

(1)玻璃态:温度较低时,分子运动的能量很低,不能

克服单键内旋转的位垒,链段被冻结,只有小运动单元(侧

基,链节,支链)能运动,不能实现构象转变,即链段运动

的松弛时间为无穷大,大大超过实验测量的时间范围。因此

此时受外力时,链段运动被冻结,只能使链的键长键角发生

微小的改变。

宏观表现:受力后,形变很小,形变与所受的力大小成

正比,当外力除去后,形变立刻恢复,这种力学性质叫虎克

型弹性,又称普弹性。

玻璃化转变温度(Tg)是塑料的使用温度上限,是橡胶的使用温度下限,是高分子链段从冻结到运动(或反之)的一个转变温度。

影响Tg的因素:①化学结构:与链柔顺性一致,有利于链柔顺,则Tg高,反之Tg低,与分子间作用大小一致,作用力大,Tg高,反之Tg低;②分子量:随分子量的增大而增大,到一定程度不变;③增塑剂:一般降低,情况较复杂;④共聚:情况较复杂;⑤交联:升高;

⑥外界条件:升温速率、围压力等。

(2)高弹态

高弹性:当聚合物受到拉伸力时,分子链通过单键的内旋转和链段运动改变构象从蜷曲状态到伸展状态(宏观上表现为很大的形变),当外力除去时,又回复到原来状态(宏观上表现为弹性回缩)。是非晶高聚物处在高弹态下特有的力学特征。

高弹态的本质:熵弹性

高弹态的特殊性:①与固体的相似之处:有稳定的尺寸,在小形变时,其弹性响应符合胡克定律,像个固体;②与液体的相似之处:热膨胀系数和等温压缩系数与液体有相同的数量级,表明在高弹态时高分子间相互作用与液体有相同的数量级。③与气体的相似之处:在高弹态时,

弹性主要来自于熵的贡献。

(3)粘流态

温度继续升高超过一定温度(Tf),不仅链段运动的松弛时间变短了,而且整个分子链的移动的松弛时间缩短到与我们实验观察的时间同一个数量级,高聚物在外力作用下会发生黏性流动,它是整个分子链发生滑移的宏观表现。是不可逆的变形(外力去掉后形变不能恢复)。

粘流温度是聚合物加工的下限温度。

影响粘流温度的因素:①化学结构:同上;②分子量:分子量越大,分子运动时受到的内摩擦阻力越大,分子间的缠结越厉害,各个链段难以向同一方向运动,粘流温度越高;③外力作用:提高链段沿着外力方向向前跃迁的几率,使降低。

高分子的流动行为

“链缠结”理论:在分子热运动的作用下,

缠结点处于不断的解体和重建的动态平衡中,使

整个熔体具有瞬变的空间网状结构,或称拟网状

结构,粘度正比于缠结点数目。

·第一牛顿区:缠结被破坏的速率等于重建

速率,拟网状结构密度不变,粘度不变。

·假塑性区:缠结被破坏的速率大于重建速率,拟网状结构密度下降,粘度下降。

·第二牛顿区:缠结结构几乎完全被破坏,来不及重建,粘度降低到最低值并保持恒定。

结晶高聚物

从热力学相态角度看,聚合物的玻璃态、橡胶态、粘流

态均属于液相,非晶态线型聚合物处于这三态时,分子的

排列都是无序的。它们之间的差别主要在于运动单元的不

同以及力学响应的不同。

因此三种力学状态之间的转变不是热力学相转变,Tg、

Tf也不是热力学相转变温度,而是力学状态(不是物态)

的转变温度。

二、高分子的力学性能

是研究外加载荷作用下,高分子材料的尺寸稳定性的问题,主要内容包括材料的形变特征和损坏规律——形变和断裂。

1、形变性能

(1)粘、弹概念

弹:物体被射出去,动能被储存并转化为动能。例:小分子固体

理想弹性体:受力后形变与时间无关,形变完全可逆并符合胡克定律。

粘:一个物质附着在另一个物体上,动能被耗散。例:小分子液体

理想粘性体:受力后形变随时间线性发展,应变速率正比于应力。

(2)高分子的粘弹性:高分子材料的形变与时间有关,但不成线性关系,两者的关系介乎理想弹性体和理想粘性体之间。

粘弹性的原因:聚合物分子链的体积庞大,分子间存在较大的内摩擦阻力。分子各单元运动需要不同的时间,其各种性能(形变、应力、模量等)表现出对时间(或频率)的强烈依赖性。

1)静态粘弹性:固定应力或应变下的粘弹性行为,表现蠕变和应力松弛。

蠕变:在恒温下施加一定的恒定外力时,材料的形变随时间而逐渐增大的力学现象。

·说明:塑性形变通常在应力超过弹性极限之后才出现,而蠕变只要应力的作用时间相当长,它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。高聚物的蠕变性能反映了材料的尺寸稳定性和长期负载能力。

·高分子受力后分子在三个运动单元上进行响应:

①瞬时弹性形变:受力时,高分子链的键长、键角瞬时变化引起的形变,形变量较小,服从虎克定律,外力除去时,普弹形变立刻完全回复。

②高弹形变:受力时,高分子链通过链段运动产生的形变,形变量比普弹形变大得多,但不是瞬间完成,形变与时间相关。当外力除去后,高弹形变逐渐回复。

③粘性流动:受力时发生分子链的相对位移,外力除去后粘性流动不能回复,是不可逆形变。

应力松弛:在恒温下保持一定的恒定应变时,材料的应力随时间而逐渐减小的力学现象。

·产生原因:当高聚物一开始被拉长时,其中分子处于不平衡的构象,要逐渐过渡到平衡的构象,也就是链段不得不顺着外力的方向运动,因而产生内部应力,以与外力相抗衡。但是通过链段热运动调整分子构象,使缠结点散开,分子链相互滑移,逐渐恢复其蜷曲的原状,内应力逐渐减少或消除。

2)动态粘弹性:交变应力作用下,聚合物材料的应变或应力随时间的变化,表现为滞后和

内耗。

滞后:应变落后于应力变化的现象。

·产生原因:链段在运动时要受到内摩擦力的作用,当外力变化时链段的运动还跟不上外力的变化,形变落后于应力,有一个相位差,相位越大,说明链段运动愈困难,愈是跟不上外力的变化。

内耗:由于力学滞后而使机械功转换成热的现象。

·产生原因:形变的发展落后于应力的变化,当形变还没有完全恢复时,材料又会受到下一周期应力的作用,每个周期都会有一部分弹性储能以热量的形式释放出来。

2、断裂性能:极限情况下的力学行为,主要内容为材料所能承受的应力及断裂时所吸收的能力,分别对应强度及韧性。

应力应变曲线

·弹性区域:除去应力,材料恢复原样,无永久变形;

·塑性区域:除去外力后,材料不再恢复原样,而留

有永久变形,称材料屈服了,载荷几乎不增加但形变却增

加很多。

屈服:本质是高应力下,原来卷曲的分子链段被强迫

运动、伸展,发生大变形,本质与橡胶的高弹形变一样,

只不过表现形式有差别,通常称为强迫高弹形变。在外力

撤消后,不会回复,但通过适当升温(T>Tg)仍可恢复或部分恢复。

强迫高弹形变能够产生,说明提高应力可以促进分子链段在作用力方向上的运动,如同升高温度一样,起到某种“活化”作用。提高应力降低了链段在作用力方向上的运动活化能,减少了链段运动的松弛时间,使得在玻璃态被冻结的链段能越过势垒而运动。

·应变软化:屈服点附近,应力有所下降,曲线斜率为负值。原因可能为在较大应变下,大分子物理交联点发生了重新组合形成了较利于形变的超分子结构。

·应变硬化:屈服形变变后形成的细颈处,模量增大,从而使细颈稳定发展。

高分子材料的力学性能的划分:强-弱:

对应屈服时应力的大小;软-硬:对应屈服时

模量的高低;韧-脆:对应断裂时形变的大小。

断裂的内因:化学键破坏、分子间滑脱、范德华力或氢键破坏。

外因:温度、应变速率和应力状态的影响。

三、高聚物的物理性能

1、热性能

(1)特征温度:脆化温度Tb、玻璃化温度Tg、熔点Tm、粘流温度Tf、热分解温度Td (2)比热容:在没有相变或化学反应的条件下,单位质量材料温度升高1K 时所吸收的热量(Q)称做该材料的比热容,单位J/K·Kg。

(3)导热性

热传导:当固体材料一端的温度比另一端高时,热量会从热端自动地传向冷端。

高分子的热导率:①一般很小,是优良的绝热保温材料;②取决于临近原子或分子的结合强度,主价键结合时扩散快,次价键结合时,导热性差;③结晶高聚物热导率大于非晶聚合物热导率;④对于非晶聚合物,分子量大的热导率大于分子量低的热导率;⑤取向方向热导率增大,横向方向热导率减小;⑥导电共轭高分子的热导率是普通非共轭高分子的20-30倍。

(4)热膨胀:物体的体积或长度随温度升高而增大的现象

热膨胀系数:①与金属和陶瓷材料相比,高分子材料具有最高的热膨胀系数;②热膨胀的内在机理是温度的升高导致原子在平衡位置的振幅增加;③影响材料热膨胀系数的决定性因素是材料组分原子间相互作用力的强弱,结合力越强的材料,热膨胀系数越小;④结晶高聚物和取向高聚物的热膨胀系数具有各向异性。结晶高聚物晶体轴向或取向高聚物取向方向的热膨胀系数甚至具有负值。

2、渗透性

渗透:液体或气体分子可以从聚合物膜的一侧扩散到另一侧的现象。

渗透的过程:液体或气体分子在聚合物中溶解→向低浓度区扩散→从聚合物膜的另一侧逸出。

影响高分子渗透性的因素:聚合物对扩散分子的溶解性;聚合物的结构,链的柔性好有利于渗透性提高;结晶度越大,渗透性越低。

3、电性能

电性能:指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、电击穿性质、导电性能以及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。

介电性能:聚合物在外电场作用下贮存和损耗电能的性质称介电性,这是由于聚合物分子

在电场作用下发生极化引起的,通常用介电常数ε和介电损耗表示。

聚合物的电击穿:在弱电场中,聚合物为绝缘体,但当电压升至某临界值时,丧失绝缘性能。

导电性能:大多数高分子材料的体积电阻率很高,是良好绝缘材料;表面电阻率与聚合物材料抗静电性能有关。

4、静电性质

静电的产生:任何两个物理状态不同的固体,只要其内部结构中电荷载体能量分布不同,接触(或摩擦)时就会在固-固表面发生电荷再分配,使再分离后每一个固体都带有过量的正(或负)电荷。

利弊:①不利:影响外观、相互黏结、电器准确性、静电火花;②利:静电喷涂、静电印刷、静电照像、静电吸尘等。

静电的消除:提高材料的电导率,使静电尽快泄漏。常用方法:在聚合物表面喷涂抗静电剂、在聚合物内添加抗静电剂、在聚合物基体中填充导电填料(如炭黑、金属粉、导电纤维等)

5、光学性能

(1)吸收:不同高聚物具有不同的红外吸收,因此红外光谱是分析、鉴别高聚物的重要方法之一。高聚物对光的吸收除具有波长选择性外,还有方向选择性,两个方向上的吸收系数之差称为二向色性。

(2)折射:折射率由其分子的电子结构因辐射的光频电场作用发生形变(极化)的程度所决定。碳-碳高分子一般都在1.5左右。

结构上各向同性的材料,如无应力的非晶态聚合物,在光学上也是各向同性的,因此只有一个折射率。——无应力的非晶态高分子

光波入射非均质体,分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光,此现象即为双折射。——晶态或者取向态高分子

(3)反射:射在透明物体上的光除被折射外,还有一部分被返回原来的介质中

(4)散射:光遇到非均匀结构时产生与主波方向不同的次级波,使光偏离原来的传播方向。光的散射强度与散射角、不均匀结构尺寸大小、不均匀程度及光的波长等有关。

6、降解:高聚物分子量变小。降解过程及机制取决于材料本身结构,如链节的化学结构、分子量及其分布、结晶度、表面形态等,同时又取决于高聚物所处的环境。

7、溶解与高分子溶液

(1)溶胀与溶解

溶胀:溶剂分子渗入聚合物内部,即溶剂分子和高分子的某些链段混合,使高分子体积膨胀。

溶解:高分子被分散在溶剂中,整个高分子和溶剂混合。

·非晶态聚合物:先溶胀后溶解。

·结晶聚合物:非晶区先溶胀,溶解需使结晶熔融。

·非极性聚合物:需加热至聚合物结晶的熔点才可溶解

·极性聚合物:有时需加热使结晶部分熔融,有时极性溶剂的强烈的溶剂化作用放出大量热,足以破坏晶格,使晶区熔融

·交联聚合物:只溶胀不溶解,达到溶胀平衡后分子扩散即告停止

(2)热力学分析

溶解过程中,分子排列趋于混乱,熵增加,ΔS m>0。ΔG m的正负主要取决于ΔH m,有三种情况:

①若溶解时ΔH m<0,即溶解时系统放热,必有ΔG m<0,说明溶解能自动进行。通常是极性高分子溶解在极性溶剂中;

②若溶解时ΔH m=0,即溶解时系统无热交换,必有ΔG m<0,说明溶解能自动进行。通常是非极性高分子溶解在与其结构相似的溶剂中。

③若ΔH m>0,即溶解时系统吸热,此时只有当ΔH m

(3)非极性高聚物与溶剂互相混合时的ΔH m:——Hildebrand经验公式

溶度参数:

内聚能:零压力单位下体积的液体变成气体的气化能

溶度参数的测定:①粘度法(非交联聚合物):按照溶解度参数相近原则,相容最好时,溶解度参数相近。而相容最好时,溶液的粘度最大,所以把高分子在不同的溶剂中溶解,测定其粘度,粘度最大时,对应的溶剂的溶度参数即为该聚合物的溶度参数;②溶胀平衡法(交联聚合物):用交联的聚合物,使其在不同溶剂中达到最大溶胀平衡后测定溶胀比,溶胀比最大时的溶剂的溶度参数即为该聚合物的溶度参数;③计算法:Small经验公式计算

(4)溶剂选择

①极性相近原则;②溶度参数相近原则:对于非极性非晶态聚合物适用;③溶剂化或广义

酸碱原则:溶剂分子通过与高分子链的相互作用可把链分离而发生溶胀,直到溶解。溶剂化作用要求聚合物和溶剂中,一方是电子受体(亲电性),另一方是电子给体(亲核性),两者相互作用产生溶剂化。

(5)高分子溶液的性质

理想溶液:①任一组分在组成范围内符合拉乌尔定律;②溶剂分子间、溶质分子间、溶质分子与溶剂分子间作用力都相等,在溶解过程中没有热焓的变化ΔH m=0;③在溶解过程中没有体积变化ΔV m=0。

高分子溶液:①高分子溶液的蒸汽压不符合拉乌尔定律;②高分子的混合熵大于等摩尔数的小分子溶液混合熵;③有依数性,但偏高(溶质等摩尔);④高分子溶液的流变性质:粘度大,高浓度时为非牛顿流体。

聚电解质溶液:①聚电解质溶解在非离子化溶剂中时,其溶液性质和普通高分子溶液性质相似;②当聚电解质溶解在离子化溶剂中时,发生离解作用,形成聚离子和反离子;③聚离子的分子链上有许多固定的电荷,在聚离子的周围有静电场,周围束缚着大量的反离子。使聚电解质溶液的性质与其他非离子结构的高分子溶液性质很不相同。

·聚阴离子、阳离子电解质:溶液浓度下降,电离度增加,聚合物链排斥增强,聚合物链扩张,粘度升高。加入强电解质,同离子效应或屏蔽效应,聚合物链收缩,粘度下降。

·两性聚电解质(反聚电解质效应):加入强电解质,屏蔽了分子内的电荷吸引,溶解性增加,粘度升高。

高分子凝胶

凝胶的特性:凝胶既是高分子溶液,又是高弹体的固体。小分子物质能在其中扩散或渗透。

智能高分子凝胶:结构、物理性质、化学性质可以随外界环境改变而变化的高分子凝胶。当这种凝胶受到环境刺激时其结构和特性(主要是体积)会随之响应。

四、高分子材料的生物化学性能

1、毒性:外源物质在一定条件下损伤生物体的能力。由高分子自身结构、合成高分子的单体、反应过程生成产物以及合成和加工助剂所决定的。

2、生物相容性:无致敏、致癌、致畸;无免疫原性及抗原性;血液相容;生物代谢与可降解性;生物惰性和组织相容性。

3、生物化学活性:抗细胞吞噬、抗肿瘤、抗病毒。

4、生物学性质

生物降解的类型(按机制):水解作用、生物化学分子(离子作用)、酶解作用、细胞免疫、机械应力或应变。

第三章高分子材料在药物制剂中的应用原理

一、高分子材料的界面性能

1、高分子的粘附机制

(1)电荷理论:电荷扩散产生双电层黏附

(2)次级键理论:氢键、范德华力等

(3)润湿理论:高分子的扩散润湿

(4)扩散理论:相互扩散导致分子间相互缠绕

(5)机械锁合理论:粘合剂侵透到被粘物表面的空隙中,固化后就像许多小钩和榫头似地把粘合剂和被黏物连接在一起

(6)化学键合理论:高分子在界面与另一材料发生反应

2、固体剂型——高分子填充体系Macosko模型

3、高分子溶液剂——高聚物溶液与固体界面

溶液中高分子与固体颗粒的作用方式与前述粘附机制一致,但相互作用能力受自身性质及多种环境因素的影响。主要体现在这些因素对吸附量的影响及规律:①浓度:浓度增加,吸附量趋于极限值;②高聚物分子量:低分子量极限吸附量随分子量增加而增加,高分子量影响不明显;③吸附介质:化学性质决定高分子和溶剂的竞争,比表面决定吸附位点数量,孔性质:非孔性:优先吸附分子量大的分子孔型,分子量增大,吸附量下降;④溶剂:良溶剂极限吸附量小,不良溶剂极限吸附量大,溶剂竞争:溶剂与表面形成较强吸引-吸附为零或负吸附;⑤温度:温度升高,极限吸附量或高或低。

4、高分子表面膜/界面膜—高分子溶液与液体(气体)界面

(1)高分子表面膜成膜机理:高分子链链节抛锚在表面,其余链节伸展在形成界面的体相中,在溶解高分子的一相界面成膜。

(2)高分子表面膜的制备:根据链节吸附性质、体相溶解性、展开性确定合适的成膜体系。

(3)油水界面展开成膜展开剂的选择规律:若高分子溶于水相,展开剂溶于油相;若高分子溶于油相,展开剂溶于水相;展开剂密度介于油水之间,浮在界面。

(4)高分子表面膜的特点:①膜的表面压:分子量对膜性质影响小,P-a,表面电势-a的关系与分子量无关(链节面积:a;表面压:P);②膜凝聚性:高分子表面膜因为高分子链间的相互作用,在二维空间发生凝胶现象;③力学性质:力学性质与分子量有关,凝胶面积随分子量增加而增加,凝胶压力随分子量增加减小;④耐压性:增加侧链长度会降低膜的可压缩性。

油水界面,侧链增长,油溶解非极性侧链,易脱离界面进入油相,膜的崩溃压力降低即可压缩性降低;⑤展开性能:与链接在界面上的吸附能力及在体相溶解性有关,共聚能改善高分子展开性能。

(5)高分子功能膜

分类:①分离膜:混合物分离;②保护膜:分隔作用;③缓控释膜:药物定量释放

制备方法:①界面膜、界面聚合;②溶液浇铸或熔融挤压;③胶粒成膜等

药物控释膜:包裹在药物颗粒、微丸或片芯表面的高分子膜,由高分子乳胶粒子或高分子溶液形成连续的包衣膜,要求包衣工作温度在Tg以上,冷却凝固的薄膜。

控释膜的通透性指的是缓释膜对药物的通过能力。

控释膜通透性影响因素:膜材料、增塑剂、制孔剂、包衣溶剂,释放环境等。

二、高分子辅料对制剂过程、剂型及药物的作用

1、对制剂过程的作用

(1)填充剂(稀释剂):用来填充片剂的重量或体积,从而便于压片。

要求:性质稳定,无毒副作用,与大多数药物没有配伍禁忌,价格便宜。

常用的高分子填充剂:淀粉、预胶化淀粉、可溶性淀粉、微晶纤维素等。

(2)粘合剂:能使无粘性或粘性低的物料粉末聚结成颗粒或压缩成型的具有粘性的固体粉末或液体。

高分子粘合剂的机制:高分子可带有大量的粘附基团及塑性形变能力。

常用的高分子粘合剂:淀粉类、纤维素类、聚乙二醇、聚维酮、明胶、琼脂、海藻酸钠等。

(3)润滑/助流/抗粘剂:降低颗粒间摩擦力及物料粘着于冲模表面的辅料。

高分子的润滑机制:较复杂——塑性形变,流动性,吸震,油脂吸附性

常用的高分子润滑剂:淀粉、聚乙二醇、聚乙二醇硬脂酸酯等

(4)聚沉/吸附剂:使杂质胶体颗粒黏附聚集成大颗粒形成沉淀,常用于中药提取液中树脂、黏液质及杂蛋白的去除。

高分子聚沉的机制:高分子的高分子量,大体积、粘附性及高表面积。

常用的高分子聚沉剂:聚丙烯酰胺、硫酸化葡聚糖、聚丙烯酸等。

(5)高分子纯化膜:用于制剂过程中水的纯化、灭菌等过程。

2、对剂型的作用

(1)崩解剂:加入到固体制剂中,能促进其在体液中迅速崩成小粒子的辅料。

崩解机制:膨胀作用、毛细管作用。

常用的高分子填充剂:淀粉、微晶纤维素、海藻酸钠、交联聚维酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钙等。

(2)胶囊剂:指将药物装填于空心硬质胶囊中或密封于弹性软质胶囊中而制成的固体制剂。

高分子的应用:囊壳的主要材质,利用高分子的成膜性。

常用的高分子囊壳材料:明胶。

(3)膜剂:药物溶解或均匀分散于成膜材料中加工成的薄膜制剂

高分子的应用:膜的主要材质,利用高分子的成膜性

常用的高分子成膜材料:明胶、虫胶、阿拉伯胶、琼脂、淀粉、糊精、PV A、乙烯-醋酸乙烯共聚物

(4)包衣:在某些固体药物制剂表面包以适宜的物料,以达到更稳定、方便、有效、掩盖苦味及不良臭味及缓释、肠溶等目的此过程称为包衣。

高分子的应用:薄膜包衣的主要材质,利用高分子的成膜性、渗透性

常用的高分子包衣材料:纤维素衍生物、丙烯酸树脂

(6)软膏剂:药物与适宜基质混合制成的具有一定稠度的半固体外用制剂

高分子的应用:高分子溶胶及凝胶,高分子分散系丰富的流变性质

常用的高分子软膏剂材料:海藻酸钠、海藻酸、卡波姆、果胶、聚乙二醇及其衍生物

(7)助悬剂:能增加分散介质的黏度,以降低微粒的沉降速度或增加微粒亲水性的附加剂。

高分子的应用:高分子溶液的高粘度

常用的高分子助悬剂:明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶等

(8)增溶/乳化及辅助乳化剂:增加难溶性药物在溶剂中溶解度的试剂

高分子的应用:高分子的表面活性作用、界面吸附及凝聚能力

常用的高分子增溶/乳化及辅助乳化剂:泊洛沙姆、阿拉伯胶、西黄耆胶及纤维素衍生物等(9)润湿剂:使固体物料更易被水浸湿的物质。

高分子的应用:高分子的吸附性及两亲性

常用的高分子润湿剂:泊洛沙姆、聚氧乙烯蓖麻油类

(10)矫味剂:用以改善或屏蔽药物不良气味和味道,使病人难以觉察药物的强烈苦味(或其它异味如辛辣、刺激等等)的药用辅料

高分子的应用:高分子的高粘性,干扰味蕾的味觉

常用的高分子矫味剂:阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、琼脂、明胶

(11)冻干保护剂:给于药物有效成分在冷冻干燥过程及冻干后储存阶段保护药物药效的成分。

高分子的应用机制:高粘度,抑制晶体生成,吸附晶体表面等

常用的高分子冻干保护剂:白蛋白、葡聚糖、PVP

3、对药物的作用

(1)提高生物亲和性:高聚物使药物具有良好可湿性;

(2)降低聚集或聚附:高聚物可高度分散药物;

(3)抑制药物结晶:无定形高聚物与药物分子形成共沉积;

(4)控制药物的溶出速率:调整高分子的渗透性或附着能力;

4、高分子材料在新型制药剂中的应用:环境应答、缓控释、长循环(隐性化)、精确分离、复杂给药装置

5、高分子与药物构成的复合结构类型-自学,至少能画出3种复合结构

第四章天然药用高分子材料及其衍生物

一、概述

1、定义:自然界存在可供药物制剂作辅料的高分子

2、分类:天然高分子材料、生物发酵或酶催化合成的高分子材料、天然高分子材料衍生物

3、特点(优点):无毒、应用安全、性能稳定、成膜性好、生物相容性好、价格低廉

二、多糖类天然药用高分子及其衍生物

定义:多糖是由单糖分子之间脱水缩合,经糖苷键连接而成的一类高分子。

分类:均多糖、杂多糖、直链多糖、支链多糖

多糖基本性质:①结晶性:无定形或者部分结晶;

②吸湿性:具有吸湿性,与自由羟基数有关;

③溶解性:大部分多糖不溶于水,仅溶胀,少部分则溶于水形成胶体;

④降解性:可在化学或生物酶催化下通过水解降解;

⑤还原性:一般无还原性;

⑥旋光性:有旋光性,但没有变旋现象;

⑦酸碱性:一般多糖均为中性化合物,杂多糖往往显酸性,因此往往又被称为酸性多糖;

药用高分子材料练习题B答案

药用高分子材料练习题B答案 一、名词解释 1. 远程结构:是指整个分子链范围内的结构状态,又称为二次结构。 2. 体形高分子:线性高分子通过其支链的交联反应生成空间三维网状结构的高分子。 3. pharmaceutical polymer material science:药用高分子材料学是研究药用高分子材料的结构、物理化学性质、工艺性能及用途的理论和应用的专业基础学科。 4. 药用辅料:广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有高分子特征的辅料,一般被称为药用高分子辅料。 5. 醇解度:聚醋酸乙烯醇解百分率称为醇解度 6. 缩聚反应:含两个或两个以上官能团的单体分子之间逐步聚合形成聚合物,同时析出低分子副产物的化学反应。 7. 高分子化合物:是指分子量很高的一类化合物。 8. E.O.P.O代表什么? E.O.表示泊洛沙姆两端聚氧乙烯链节数,P.O.代表聚氧丙烯链节数。 9. 均聚物:在合成高分子时,由一种单体成分反应生成的聚合物称为均聚物。 二、简答题 1. 为什么说聚乳酸(PLA)是较理想的生物降解材料? 答:该物质在体内最终降解产物(CO2、H2O)对人体无危害作用。 2. 药用辅料作为载体的条件 答:A.有载药能力B.有适宜的释药能力C.无毒、无抗原、良好生物相溶性。 3. 写出高分子的结构特点。 答:高分子的结构包括不同结构层次,按其研究单元的不同可分为高分子链结构和高分子的聚集态结构两大类。链结构是指分子内结构,

包括近程结构和远程结构。聚集态结构或更高层次的结构是聚合物在加工成型工艺中形成的。 4 对作为药物制剂的高分子材料或辅料来说,是否是分子量越高,分子量分布越窄越好吗?实际应用如何选择? 答:不是的,在实际应用中,应兼顾高分子材料的使用性能和加工方法对分子量及其分布加以控制。不同的材料、不同的用途和不同的加工方法对它的要求是不同的。 5 水分散体的制备方法 答:1.乳液聚合,2.乳液-溶剂蒸发法,3.相转移法,4.溶剂变换法。 6. 简述结晶和取向对聚合物性能的影响。 答:结晶度越大,其熔点、密度增加,抗张强度、硬度、耐溶剂性增强,但使材料的高弹性、断裂伸长、抗冲击强度降低。取向后,高分子材料在取向方向的机械强度增大。 7. 为什么说L-HPC是较好的崩解剂。 答:主要是因为其在水中和有机溶剂中不溶,但能在水中溶胀,故其具有很强的崩解作用。 三、论述题 1. 羧甲基淀粉钠、低取代羟丙纤维素(L-HPC)和交联聚维酮(交联聚乙烯吡咯烷酮)均是常见的崩解剂,他们的各自优点是什么?答:A、羧甲基淀粉钠: 1.具有良好的流动性和可压性 2.具有良好的润湿和崩解作用 3.在水中易分散并溶胀,吸水后体积增大300倍,不形成高粘屏 障,不影响片剂的继续崩解,及其它无机盐可降低崩解能力 4.可直接压片亦可湿法制粒压片 B、低取代羟丙纤维素(L-HPC) 1.由于具有较大的表面积及孔隙度,增加了稀释速度,增加了溶

药用高分子材料练习测试题C参考答案

精心整理 药用高分子材料练习题C答案 一、名词解释 1.Polymersforpharmaceuticals :高分子材料是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。 2.有机高分子:该类大分子的主链结构由碳原子或由碳、氧、氮、硫、磷等在有机化合物中常见的原子组成。 3.加聚反应:单体通过加成聚合反应,聚合成高分子的反应;加聚物的分子量是单体的整数倍。 4.引发剂的引发效率:引发单体聚合的自由基数与分解的自由基数的比值。 5.6 789、%为泊101.答:2.答:3.水。 1.药用包装用塑料和橡胶的常用助剂 答:(一)增塑剂(小分子物质,不应挥发、有毒) (二)稳定剂(稳定自由基、离子、双键等) (三)抗氧剂(首先被氧化分解) (四)填充剂(炭黑) (五)硫化剂(橡胶的化学交联过程必须的) (六)抗静电剂(形成抗静电的平滑层,中和电荷) (七)润滑剂(利于颗粒的流动,提高制品的光洁度) 2.范德华力和氢键的能量≤41.86kj/mol ,而共价键的键能(C-C 键能=247.50kj/mol ,C-H 键能=414.93kj/mol ,O-H 键能=464.73kj/mol )均较大,为什么高分子化合物不能气化? 答:虽然范德华力和氢键的能量较小,但高分子化合物中存在成千上万个范德华力和氢键,这样总

精心整理 共的键能,远远大于共价键的键能,因此高分子化合物不能气化。 3、.什么是高分子间作用力,为什么说高分子间的作用力影响高分子化合物的性质? 答:①高分子间相互作用力是非键合原子间、基团之间和分子之间的内聚力,包括范德华力和氢键。范德华力分为定向力、诱导力和色散力。②虽然高分子中单一原子或基团之间的内聚力较小,但由于高分子化合物的链较长,含有大量的原子或基团之间的内聚力,其总和是相当大的,因此,影响高分子化合物的性质。 4、简述高分子水分散体特点?与有机溶剂或水溶液包衣区别? 答:是指以水为分散剂,聚合物以直径约50纳米—1.2微米的胶状颗粒悬浮的具有良好的物理稳定性的非均相系统,其外观呈不透明的乳白色,故又称乳胶。水分散体显示出低粘度性质,完全消除了有机溶剂,又有效地提高了包衣液浓度,缩短了包衣时间,同时适用于所有薄膜包衣设备,

药用高分子材料(大作业)答案

一、简答题(每题10分,共80分) 1.简述高分子的溶解。 答:高分子的溶解分为两个阶段,一是溶胀,即溶剂分子扩散进入高分子内部,使其体积增大的现象。二是溶解,即溶胀后的高分子在充足的溶剂中不断扩散,形成真溶液。 2.为什么说聚乳酸(PLA)是较理想的生物降解材料? 答:该物质在体内的最终降解产物(CO2、H2O)对人体无危害作用。 3.药用辅料作为载体的条件。 答:药用辅料作为载体的条件有:A.有载药能力 B.有适宜的释药能力 C.无毒、无抗原、良好生物相溶性。 4.聚乙烯醇溶解性与什么有关? 答:主要和其醇解度有关,醇解度在87%~89%溶解性最好,在热水和冷水中均能快速溶解,更高醇解度的聚合物需加热才能溶解,随着醇解度的下降,其水溶性下降,醇解度在50%以下的不溶于水。 5.简述水分散体包衣成膜的机理。 答:水分散体粘着固体表面后水分不断蒸发使聚合物粒子越来越靠近,包围在乳胶粒子表面的水膜不断缩小产生很高的表面张力,促使粒子进一步靠近,并且发生因高分子链残留能量导致的高分子链自由扩散,在最低成膜温度以上,最终产生粘流现象而发生粒子间的相互融合。 6.简述硅胶为什么适用于人造器官。 答:硅橡胶具有生物相亲性好、组织反应轻、耐老化、血液相容性好、透气性良好、耐化学介质、耐高温等优点,所以被用于制作人体器官。 7.交联聚维酮作为崩解剂有什么特点。 答:a.迅速吸水(每分钟可吸收总吸水量的98.5%,羧甲基淀粉仅21%)。 b.吸水量较大(吸水膨胀体积可增加150-200%,略低于羧甲基淀粉)。 c.药物释放快(具有良好的再加工性)。 8.聚合物的生物降解与溶蚀有何不同? 答:生物降解通常是指聚合物在生物环境中(水、酶、微生物等作用下)大分子的完整性受到破坏,产生碎片或其他降解产物的现象。降解的特征是:分子量下降。它与聚合物的溶不同,聚合物的溶蚀是指由于单体、低聚物、甚至非降解物的丧失而引起的聚合物质量的损失。生物降解的过程包括水解、氧化、酶解等反应,以水解形式存在的化学降解是最重要的降解形式。生物体内的降解主要是水解或酶解。 二、论述题(20分) 高分子聚集态结构由哪些结构组成?并简述之。 答:聚集态结构又称为三次结构,是指高分子链间的几何排列。它包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。晶态结构是指聚合物能够结晶,但由于聚合物分子链比较大,

《药用高分子材料学》考试试题2

药用高分子材料第三章 一.选择题 1 聚合物相对分子量大溶解度——交联聚合物交联度大溶胀度——()A 小,大 B 小,小 C 大,大 D 小,小P58 2 在聚合物和溶剂体系的电子受体的强弱顺序() A - SOOH>6HOH>--COOH>CHCN B - SOOH>CHCN >--COOH>4OH C - SOOH>--COOH>COH>CHCN D--COOH- SOOH> CHOH>CHCN P62 3 在聚合物和溶剂体系的电子给体基团的强弱顺序() A --CH2NH2>C6H4NH2>CONH>--C2HOCH2 B C6H4NH2--CH2NH2 >CONH>--CH2OCH2 C C6H4NH2>--CH2NH2 >--CH2OCH2>CONH D C6H4NH2->CONH>--CH2NH2 >--CH 2OCH2 P62 4 聚合物的渗透性及透气性手聚合物的结构和物理状态影响较大,下列哪项不属于其影响因素() A温度B分子质量C极性D物质分子大小P63 5 相对分子量较高的聚合物,黏度较——,熔融指数较——() A 大,高 B 小,高 C 大,低 D 小,低P69 6 药物由装置的扩散过程步骤应为() (1)药物由聚合物解吸附 (2)药物扩散进入体液或介质 (3)药物由于存在浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障 (4)药物溶出冰进入周围的聚合物或孔隙 A (1)(3)(2)(4) B (3)(2)(4)(1) C(4)(3)(2)(1)D (1)(2)(3)(4)P73 7 下列哪项不是影响水凝胶形成的主要因素() A浓度B温度C电解质D溶解度P79 8 电解质对胶凝的影响比较复杂,盐的浓度较大时,下列哪项可以加速凝胶) 2+ _ _ _ A Ba 2+ B Cl _ C I _ D SCN _P79 9 电解质对胶凝的影响比较复杂,盐的浓度较大时,下列哪项可以阻滞凝胶) A Ba 2+ B Cl _ C SO 42-- D SCN_P79 10 生物黏附性形成的理论中常被提及的有扩散理论,电子理论,润湿理论,断裂理论,吸附理论,在药物制剂中,哪 3 种理论具有特殊意义() A润湿理论,断裂理论,扩散理论 B 扩散理论,电子理论,润湿理论 C 润湿理论,断裂理论,吸附理论 D扩散理论,断裂理论,吸附理论P88 答案1—5 BCABC 6 —10 CDBDA 11 、聚合物溶解必要条件是() A、吉布斯自由能变化(△ Gm小于零。

药用高分子材料

《药用高分子材料》第1-3章试题 一、选择题(每题2分,共60分) 1.下列不属于高分子的聚集态结构的是( C ) A 晶态结构 B 取向结构 C 远程结构 D 织态结构 2.下列属于高分子间相互作用力的是( A ) A 范德华力 B 共价键 C 疏水力 D 离子键 3.高分子合金不包括( D ) A 共混聚合物 B 嵌段聚合物 C 接枝共聚物 D 无规共聚物 4.下列几种聚合物的水解速度顺序正确的是( A ) A 聚酸酐>聚酯>聚酰胺>聚烃 B 聚酯>聚酸酐>聚酰胺>聚烃 C 聚酰胺>聚酯>聚酸酐>聚烃 D 聚酸酐>聚酰胺>聚酯>聚烃 5.下列关于影响高分子链柔性的因素的叙述中不正确的是( A ) A 主链中含有双键的高分子如聚丁二烯因为不发生旋转,故弹性较差 B 侧链极性越强,数量越多,柔链的柔性越差 C 交链程度较低时分子可保持一定柔性 D 温度越高柔性越大 6.下列高聚物中结晶能力最弱的是( C ) A 聚乙烯 B 聚四氯乙烯 C 聚氯乙烯 D 聚偏二氯乙烯 7.聚丙烯的下列几种结构中最不易结晶的是( A ) A 无规立构 B 全同立构 C 间同立构 D 几种结构相差不大 8.下列对于聚合物取向度的表述正确的是( B ) A 取向态的分子不仅需成行成列,而且需要原子在特定位置上定位 B 晶态聚合物取向是结晶形变过程,经外力拉伸后形成新的结晶结构 C 在晶态聚合物的非晶区观察不到取向现象 D 在非晶态聚合物观察不到取向现象 9.高分子键链~~~H2C—CHCl—CHCl—CH2~~~属于( A )键接方式。 A 头头键接 B 头尾键接 C 尾头键接 D 尾尾键接 10.下列对于聚合反应的表述不正确的是( D ) A 自由基聚合反应中引发速率是控制总聚合速率的关键 B 有两个官能团的单体可相互反应进行线型缩聚反应 C 自由基共聚反应可分为共聚和均聚 D 体型聚合物是由支链聚合物经非共价键连接而成 11.什么是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料( A )A 药用高分子材料 B 高分子材料 C 任何材料 D 药用材料 12.肠溶PH一般为( A ) A 6.0 B 1.0 C 2.0 D 3.0 13.药用高分子材料一般具有许多特殊要求,除了( A ) A 有抗原性 B 无毒 C 无抗原性 D 良好的生物相容性 14.乙烯-醋酸乙烯共聚物的英文简写为( A ) A. EV A B. VEA C. V AE D. A VE 15.塑料软包装输液具有许多优势,除了( B ) A 体积小 B 重量大 C 重量轻 D 破损率低 16.聚合物的相对分子质量M是重复单元相对分子质量M0与聚合度DP的( A )A 积 B 商 C 和 D 差 17.在合成高分子时,参与反应是结构完全对称的单体,则其有几种链接方式( A )

药用高分子材料习题整理及答案

药用高分子材料习题整理及答案 《绪论》练习题 一、名词解释 1 药用辅料: 2 高分子药物: 二.填空题 1.药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有____的辅料,一般被称为药用高分子辅料。 2.辅料有可能改变药物从制剂中释放的或,从而影响其生物利用度。 3.纤维素的衍生物最常见的有、、。 4.高分子材料学的目的是使学生了解高分子材料学的①②,③,④⑤并能。 5.药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重,现代的制剂工业,从包装到复杂的药物传递系统的制备,都离不开高分子材料,其和表明它的重要性。 6.控释、缓释给药的机制一般可分五类:、、、和。 7.经典的对辅料的研究,一般只限于物理药学的方法,如、____ 、____ 、和研究。 三.选择题 1.下面哪项不是有关药用高分子材料的法规( ) A.《中华人民共和国药品管理法》 B.《关于新药审批管理的若干补充规定》 C.《药品包装用材料容器管理办法(暂行)》 D.《药品生产质量管理办法》 2.淀粉的改性产物可分为( ) A.羧甲基淀粉钠和可压性淀粉 B.羧甲基淀粉钠和支链淀粉 C.可压性淀粉和支链淀粉 D.直链淀粉和羧甲基淀粉钠 3.依据用途分,下列哪项不属于药用高分子材料( ) A.在传统剂型中应用的高分子材料 B.控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料 C.前体制剂中应用的高分子材料 D.包装用的材料 4.传统上片剂是用糖浆包衣,而薄膜包衣操作简单,高分子材料的衣膜只要加20-100um厚就具有作用,但不具有下列哪个作用?( ) A.封闭孔隙 B.增加药物生物利用度的作用 C.具有一定防潮作用 D.使粗糙表面光滑的作用 5.下列不属于水溶性包衣材料的是( ) A.海藻酸钠B.明胶C.桃胶D.虫胶 四.简答题 1.药用高分子材料学研究的任务是什么?

吉大药学2017《药用高分子材料》离线作业及答案

一、名词解释(每题5分,共50分) 1. 有机高分子:有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物,高分子是由一种或几种结构单元多次(103~105)重复连接起来的化合物。所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。 2. 加聚反应:即加成聚合反应,烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 3. 引发剂的引发效率:引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。 4. 溶剂化作用:溶剂与溶质相接触时,分子间产生相互作用力,此作用力大于溶质分子内聚力,使得溶质分子分离,并溶于溶剂中,此作用称溶剂化作用。溶剂化作用是溶剂分子通过它们与离子的相互作用,而累积在离子周围的过程。该过程形成离子与溶剂分子的络合物,并放出大量的热。溶剂化作用改变了溶剂和离子的结构。溶剂化作用也是高分子和溶剂分子上的基团能够相互吸引,从而促进聚合物的溶解。 5. 结构单元:单体在大分子链中形成的单元。 6. 远程结构:又称为二级结构,指由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状。 7. 高分子材料:高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。 8. 体形高分子:许多重复单元以共价键连接而成的网状结构高分子化合物。这种网状结构,一般都是立体的,所以这种高分子既称为体型高分子,又称网状高分子。 9. 溶胀:溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象。 10. 聚合度:衡量聚合物分子大小的指标。 二、简答题(每题10分,共50分) 1. 简述高分子的溶解。 答:由于高聚物结构的复杂性,相对于小分子物质的溶解要复杂得多。当溶剂分子通过扩散与溶质分子均匀混合成为分子分散的均相体系,称为溶解。其过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入高聚物内部,使之膨胀,即溶胀,然后才是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。 2. 水分散体的制备方法。 答:水分散体是指以水为分散剂,聚合物以直径约50纳米—1.2微米的胶状颗粒悬浮的具有良好的物理稳定性的非均相系统,其外观呈不透明的乳白色,故又称乳胶。通过将嵌段共聚物(Ⅱ)掺入到在含碱性化合物的水溶液内的嵌段共聚物(Ⅰ)的水分散体(Ⅰ)中,从而生产水分散体。该嵌段共聚物(Ⅰ)由聚合物嵌段(A)和聚合物嵌段(B)组成,所述聚合物嵌段(A)主要由衍生于烯烃单体的构成单元组成。 3. 简述水分散体包衣成膜的机理 答:水分散体粘着固体表面后水分不断蒸发使聚合物粒子越来越靠近,包围在乳胶粒子表面

药用高分子材料学试题86835

药用高分子材料学试题 一、选择题 1、下列哪个不是体内可吸收聚合物(D)P222 A.PAG B.PLA C.PCL D.PEG 2、下列哪个不是氨基酸类聚合物(D)P226 A.聚氨基酸 B.酸性聚氨基酸 C.氨基酸共聚物 D.氨基酸缩合物 3、下列关于二甲基硅油说法不正确的是(B)P231 A.具有优良耐氧化性 B.无色或淡黄色的透明油状液体,有刺激性气味 C.是一系列不同黏度的低相对分子质量聚二氧基硅氧烷总称 D.有很好的消泡和润滑作用 4、离子交换反应进行的速度与程度受到结构参数影响,下列哪项不是影响其反应速度与程度的结构参数(C)P233 A.酸碱性 B.交换容量 C.溶解度 D.交联度 5、下列属于制备PGA的方法有(A)P221 A.一氧化碳甲醛共聚法 B.NCA法 C.活性脂法 D.发酵法 6、下列关于PLA及PLGA的说法错误的是(C)P222 A.PLA及PLGA降解均属于水解反应 B PLA及PLGA降解速度随它们的相对分子质量的增加而减小 C. .PLA在降解初期,其材料的外形和重量有明显变化 D. PLA及PLGA制备中均可利用羟基铝作催化剂 7、下列不属于硅橡胶特点的是(C)P232 A.耐温性 B.耐氧化 C.亲水性 D.透过性 8、下列关于疏水线性聚磷腈应用错误的是(D)P229 A.蓄积式埋植剂 B.均混式埋植剂 C.均混式微球制剂 D.水凝胶释药基质 9、聚酸酐的合成方法不包括(C)P227 A.熔融缩聚法 B.溶液缩聚法 C.界面开环法 D.开环缩聚法 10、下列为增大硅橡胶膜弹性的物质为(B) A.PEG B.二氧化钛 C.乳糖 D.甘油 11、(A )是目前世界上产量最大,应用最广的塑料。 A聚乙烯B聚丙烯C聚氯乙烯D聚苯乙烯 12、(A )无毒,是药品和食品包装最常用的材料。 A聚乙烯B聚丙烯C聚氯乙烯D聚苯乙烯 二、判断题 1、PACA可用于眼部给药,具有比普通滴眼液更长的消除半衰期。对P230 2、脂肪族聚酸酐降解比芳香族聚酸酐降解速度慢很多。 错,芳香族聚酸酐降解速度比脂肪族聚酸酐慢。P227 3、聚乙醇酸酯晶度高,不溶于所有有机溶剂。 错,不溶于常用有机溶剂,溶于三氯异丙醇。P221 4、硅橡胶压敏胶缩合过程的交联可发生线形聚硅氧烷链之间,也可发生在硅树 胶与线形大分子之间,不可发生在硅树脂与硅树胶之间。 错,也可发生在硅树脂与硅树胶之间。P243 5、为避免聚氰基丙烯酸酯降解,可将其溶解于DMF中。

成人教育 《药用高分子材料》期末考试复习题及参考答案

药用高分子材料练习题A 一、名词解释 1. 结构单元 2. 元素有机高分子 3. 共聚物 4. 熔融指数 二、简答题 2. 举例说明泊洛沙姆溶解性与结构中什么有关。 3. 对作为药物制剂的高分子材料或辅料来说,是否是分子量越高,分子量分布越窄越好吗?实际应用如何选择。 4. 高分子材料的主要应用性能有哪些?(至少写出6种)。 5. 常用的肠溶性材料有哪些?至少写出四种。 6. 写出高分子的结构特点。 7. 常用的黏合剂有哪些。 8. 药物通过聚合物扩散步骤有哪些? 三、论述题 1.离子交换树脂作为药物载体应具备的哪些优点? 2.简述重复单元与起始原料(单体)的关系 3、高分子聚集态结构由哪些结构组成?并简述之。

药用高分子材料练习题A答案 一、名词解释 1. 结构单元:高分子中结构中重复的部分,又称链节。 2. 元素有机高分子:该类大分子的主链结构中不含碳原子,而是由硅、硼、铝、钛等原子和氧原子组成。 3. 共聚物:有两种或两种以上的单体或聚合物参加反应得到的高分子称为共聚物。 4. 熔融指数:在一定温度下,熔融状态的聚合物在一定负荷下,单位时间内经特定毛细管孔挤出的重量称为熔融指数。 二、简答题 2. 举例说明泊洛沙姆溶解性与结构中什么有关。 答:泊洛沙姆的溶解性主要和其中的聚氧乙烯部分以及其分子量有关,分子量较大而聚氧乙烯含量较小的不溶于水或溶解性很小,聚氧乙烯含量增加,其水溶性增大,如果其聚氧乙烯的含量大于30%,则无论分子量大小均易溶于水。 3. 对作为药物制剂的高分子材料或辅料来说,是否是分子量越高,分子量分布越窄越好吗?实际应用如何选择? 答:不是的,在实际应用中,应兼顾高分子材料的使用性能和加工方法对分子量及其分布加以控制。不同的材料、不同的用途和不同的加工方法对它的要求是不同的。 4. 高分子材料的主要应用性能有哪些?(至少写出6种)。 答:粘合性,崩解性,稳定性,增粘性,乳化性,助悬性、成膜性等。 5. 常用的肠溶性材料有哪些?至少写出四种。

《药用高分子材料学》考试试题2讲课教案

药用高分子材料第三章一.选择题 1聚合物相对分子量大溶解度 ——交联聚合物交联度大溶胀度 —— () A 小,大B小,小 C 大,大 D小,小 P58 2在聚合物和溶剂体系的电子受体的强弱顺序() A –SO 2OH>C 6 H 4 OH>--COOH>CHCN B –SO 2OH>CHCN >--COOH>C 6 H 4 OH C–SO 2OH>--COOH>C 6 H 4 OH>CHCN D--COOH>–SO 2OH> C 6 H 4 OH>CHCN P62 3在聚合物和溶剂体系的电子给体基团的强弱顺序() A --CH 2NH 2 >C 6 H 4 NH 2 >CONH>--CH 2 OCH 2 B C 6H 4 NH 2 --CH 2 NH 2 >CONH>--CH 2 OCH 2 C C 6H 4 NH 2 >--CH 2 NH 2 >--CH 2 OCH 2 >CONH D C 6H 4 NH 2 ->CONH>--CH 2 NH 2 >--CH 2 OCH 2 P62 4聚合物的渗透性及透气性手聚合物的结构和物理状态影响较大,下列哪项不属于其影响因素() A温度B分子质量 C极性 D物质分子大小 P63 5相对分子量较高的聚合物,黏度较 ——,熔融指数较 —— () A大,高 B 小,高 C大,低 D小,低 P69 6药物由装置的扩散过程步骤应为() (1)药物由聚合物解吸附 (2)药物扩散进入体液或介质 (3)药物由于存在浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障 (4)药物溶出冰进入周围的聚合物或孔隙 A(1)(3)(2)(4) B(3)(2)(4)(1) C(4)(3)(2)(1) D(1)(2)(3)(4) P73 7下列哪项不是影响水凝胶形成的主要因素() A 浓度 B温度 C 电解质D溶解度 P79 8电解质对胶凝的影响比较复杂,盐的浓度较大时,下列哪项可以加速凝胶() A Ba2+ B Cl_ C I_ D SCN_ P79 9电解质对胶凝的影响比较复杂,盐的浓度较大时,下列哪项可以阻滞凝胶() A Ba2+ B Cl_ C SO 4 2-- D SCN_P79 10生物黏附性形成的理论中常被提及的有扩散理论,电子理论,润湿理论,断裂理论,吸附理论,在药物制剂中,哪3种理论具有特殊意义() A润湿理论,断裂理论, 扩散理论 B扩散理论,电子理论,润湿理论 C润湿理论,断裂理论,吸附理论 D扩散理论,断裂理论, 吸附理论 P88 答案 1—5 BCABC 6—10 CDBDA 11 、聚合物溶解必要条件是( ) A 、吉布斯自由能变化(△ Gm)小于零。

最新药用高分子材料练习题A答案

药用高分子材料练习题A答案 一、名词解释 1. 结构单元:高分子中结构中重复的部分,又称链节。 2. 元素有机高分子:该类大分子的主链结构中不含碳原子,而是由硅、硼、铝、钛等原子和氧原子组成。 3. 共聚物:有两种或两种以上的单体或聚合物参加反应得到的高分子称为共聚物。 4. 熔融指数:在一定温度下,熔融状态的聚合物在一定负荷下,单位时间内经特定毛细管孔挤出的重量称为熔融指数。 二、简答题 2. 举例说明泊洛沙姆溶解性与结构中什么有关。 答:泊洛沙姆的溶解性主要和其中的聚氧乙烯部分以及其分子量有关,分子量较大而聚氧乙烯含量较小的不溶于水或溶解性很小,聚氧乙烯含量增加,其水溶性增大,如果其聚氧乙烯的含量大于30%,则无论分子量大小均易溶于水。 3. 对作为药物制剂的高分子材料或辅料来说,是否是分子量越高,分子量分布越窄越好吗?实际应用如何选择? 答:不是的,在实际应用中,应兼顾高分子材料的使用性能和加工方法对分子量及其分布加以控制。不同的材料、不同的用途和不同的加工方法对它的要求是不同的。 4. 高分子材料的主要应用性能有哪些?(至少写出6种)。 答:粘合性,崩解性,稳定性,增粘性,乳化性,助悬性、成膜性等。 5. 常用的肠溶性材料有哪些?至少写出四种。 答:丙烯酸树脂肠溶性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯HPMCAS,羟丙甲纤维素钛酸酯HPMCP,纤维素醋酸法酯(又称醋酸纤维素钛酸酯)CAP。 6. 写出高分子的结构特点。 答:高分子的结构包括不同结构层次,按其研究单元的不同可分为高分子链结构和高分子的聚集态结构两大类。链结构是指分子内结构,包括近程结构和远程结构。聚集态结构或更高层次的结构是聚合物在加工成型工艺中形成的。 7. 常用的黏合剂有哪些? 答:羧甲基纤维素钠,海藻酸钠,黄原胶,淀粉,糊精,预胶化淀粉,聚维酮等。 8. 药物通过聚合物扩散步骤有哪些? 答:主要有以下步骤:A.药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙;B.由于存在浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障;C.药物由聚合物解吸附;D.药物扩散进入体液或介质。 9、生物降解聚合物用于控释制剂时的条件? 答:1.相对分子质量及多分散性,2.玻璃化转变温度,3.机械强度,4.溶解性(生理体液中的溶解),5.渗透性,6.可灭菌性,7.适当的载药能力。 10、分子量与抗张强度、抗冲击强度、粘合强度、硬度、弯曲强度、粘度等性能的关系如何? 答:在一定范围内,分子量的增加能增加聚合物的抗张强度、硬度、粘度,但

药用高分子材料复习资料

PC聚碳酸酯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯、PS 聚苯乙烯、PVA聚乙烯醇玻璃化转变温度:无定形聚合物玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,对应的转变温度称为玻璃化转变温度Tg。淀粉的糊化&老化: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;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。均聚物&共聚物: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。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。高分子近程结构&远程结构: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。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。药用辅料:在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分,广义上指将药理活性物质制备成药剂的各种添加剂聚合物前药:某些体外无活性或低活性的物质,可以在体内经过酶解等释放出活性物质,从而发挥药效,这种体外无活性或低活性的物质称为前药。聚合物前药即将药物键合到高分子材料上从而形成的前药物质。水分散体:以水为分散剂,聚合物以直径约50nm~1.2um 的胶状颗粒悬浮的具有良好物理稳定性的非均相系统,又称为胶乳。药用高分子材料按用途分可以分为哪几类?试简要举例说明。制剂中应用的高分子材料;包装用的高分子材料;高分子药物。简述淀粉遇碘显色的机理。这是因为淀粉二 级结构呈螺旋状,每个螺旋由六个葡萄糖单 位组成,这个螺旋的内径适合碘分子进入, 从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。环境敏感性水凝胶又称智能水凝胶, 根据环境变化的类型不同可以分为哪几种类 型?试分别简要说明。答(1)温敏水凝胶(2) pH敏感水凝胶(3)电解质敏感水凝胶(4) 光敏水凝胶等。此外还有双敏水凝胶,即对 两种环境因素都有较好敏感性。高分子分子 量的表示方法有哪些?分别采用什么方法进 行测定?高分子分子量具有多分散性,常用 的表示方法有数均相对分子量、重均相对分 子量、粘均相对分子量。数均分子量:端基 测定法;重均分子量:光散射法;粘均分子 量:粘度测定法。药用高分子包装材料的性 能测试与评价中,化学实验主要包括吸着性 和浸出物检验,试解释什么是“吸着性”和 “浸出”,并简要说明高分子包装材料“吸着 性”和“浸出”对药品的影响。药物成分向 包装材料迁移并吸附在材料中称为吸附性; 浸出是指存在于高分子材料中的助剂自包装 进入药品中。吸着性的危害:①小剂量的药 物可能因吸着性造成损失,影响药效;②药 品中含有的微量防腐剂也可因吸着损失而影 响效果。浸出的危害:浸出物会影响药物的 外观、色泽、口味等,严重的会与药物发生 相互作用,影响药效。聚合物的力学三态? 聚合物力学三态中分子的运动特点?玻璃态: 温度低,链段的运动处于冻结,只有侧基、 链节、链长、键角等局部运动,形变小;高 弹态:链段运动充分发展,形变大,可恢复; 粘流态:链段运动剧烈,导致分子链发生相 对位移,形变不可逆。 使用药用辅料的目的有哪些?药用高分子辅 料有别于非药用的高分子辅料,应具备哪些 特殊的性质?药用高分子材料作为药用辅料 和药物时,主要用于提高药剂的稳定性、增 强药剂在贮藏或应用时的安全和有效;提高 药物的生物利用度和药效,改善药物的成型 加工性能,改变给药途经以开发新药、实现 智能给药;高分子材料作为药物载体的先决 条件:(1) 适宜的载药能力(2) 载药后有适宜 的释药能力(3) 无毒、无抗原性,并具有良好 的生物相容性(4)具备适宜的分子量和物理化 学性质。简述壳聚糖的制备、性质及应用。 来源: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;制备:甲壳素去除部分乙酸基后的 产物;性质:①壳聚糖是含有游离氨基的碱 性多糖,为阳离子聚合物,可溶于有机酸和 弱酸稀溶液呈透明粘性胶体。脱乙酰度是其 重要性质。②具有良好的生物相容性和生物 降解性。③生物活性:抗菌、杀菌、抗肿瘤、 进组织修复及止血作用、增强免疫力等;应 用:可吸收性缝合线,用于消化道和整形外 科;人工皮肤;用于药物释放系统和组织引 导再生材料等。药物制剂中,药物通过聚合 物的扩散主要有哪两种模型?简要回答药物 由装置的扩散过程。贮库装置和骨架装置。 药物的扩散过程:(1)药物溶出并进入周围 的聚合物或孔隙;(2)药物分子扩散通过聚 合物屏障;(3)药物由聚合物解吸附;(4) 药物扩散进入体液或介质。

药用高分子材料各章习题(答案版)

《绪论》 一、名词解释 药用辅料:广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂 药用高分子辅料:具有高分子特征的药用辅料 二.填空题 1 .药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有高分子特征的辅料,一般被称为药用高分子辅料。 2 .辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性,从而影响其生物利用度。 3 .高分子材料学的目的是使学生了解高分子材料学的①最基本理论和药剂学中常用的高分子材料的②结构,③物理化学性质,④性能及用途,⑤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、控释制剂及缓释制剂中的应用。 4.药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重,现代的制剂工业,从包装到复杂的药物传递系统的制备,都离不开高分子材料,其品种规格的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。 三.选择题 1 .下面哪项不是有关药用高分子材料的法规(D) A .《中华人民共和国药品管理法》 B .《关于新药审批管理的若干补充规定》 C .《药品包装用材料容器管理办法(暂行)》 D .《药品生产质量管理办法》 2 .依据用途分,下列哪项不属于药用高分子材料(C) A .在传统剂型中应用的高分子材料 B .控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料 C .前体制剂中应用的高分子材料 D 包装用的材料 四.简答题 1 .药用高分子材料学研究的任务是什么? 答:( 1 )高分子材料的一般知识,如命名、分类、化学结构;高分子的合成反应及化学反应(缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化);高分子材料的化学特性和物理、力学性能。 2 .药用辅料是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分,它的作用有哪些? 答:( 1 )在药物制剂制备过程中有利于成品的加工 ( 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。 3 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么? 答(1 )适宜的载药能力; ( 2 )载药后有适宜的释药能力; ( 3 )无毒、无抗原性,并具有良好的生物相容性。 ( 4 )为适应制剂加工成型的要求,还需具备适宜的分子量和物理化学性质。

药用高分子材料学试题

1、下面哪像不是有关药用高分子材料学的法规() A 《中华人民共和国药品管理法》 B 《关于新药审批的若干补充规定》 C 《药品包装用材料容器管理办法(暂行)》 D 《药品生产质量管理办法》 2、淀粉的改性产物可分为() A 羧甲基淀粉钠和可压性淀粉 B 羧甲基淀粉和支链淀粉 C 可压性淀粉和支链淀粉 D 直链淀粉和羧甲基淀粉钠 3、依据用途分,下列哪项不属于药用高分子材料() A 在传统剂型中应用的高分子材料 B 控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料 C 前体制剂中应用的高分子材料 D 包装用材料 4、传统上片剂是用糖衣包浆,而薄膜包衣操作简单,高分子材料的衣膜只要加10-20μm厚就可以具有作用,但不具有下列哪个作用()A 封闭孔隙 B增加药物生物利用度的作用 C 具有一定的防潮作用 D 使粗糙表面光滑的作用 5、下列不属于水溶性包衣材料的是()

A海藻酸钠 B 明胶 C桃胶 D 虫胶 6 聚合物溶解的必要条件 A 吉布斯自由能变化小于零 B 吉布斯自由能变化大于零 C 吉布斯自由能变化等于零 D 以上都不正确 7 判断高分子材料的溶解度及相容性应遵循一定的原则,下列不正确 A 溶度参数相近原则 B 相似相容原则 C 聚合度大小原则 D 溶剂化原则 8 分子量分布的测量方法 A 气相色谱法 B 凝胶色谱法 C X-衍射 D 原子吸收光谱 9 水凝胶强烈的吸水能力是因结构中含有亲水基团,下列正确的 A -OH B -CH3 C -Cl D -NH2 10 这种聚合物的分子是不均一的,这种分子量的不均一性称为 A 多分散性 B 溶散性 C 触变性 D 高通量性 11 下列表示玻璃花转化温度正确的是 A TC max B Tm C Tg D Tf 12 高分子力学性质中,关于应力与应变的关系正确的是 A 弹性模量=应力/应变 B 弹性模量=应变/应力 C 硬度=应变/应变 D 硬度=应力/应力 13 药物分子通过聚合物的扩散,可用Fick第一定律来描述: J=D dc/dx 其中J表示为

(整理)药用高分子材料

高分子: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。单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。即合成聚合物的起始原料。 结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。即构成大分子链的基本结构单元。 单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。 重复单元:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元。 3种命名法:习惯命名法,商品命名法,IUPAC系统命名法 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”。 一级结构(近程结构):结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等。是反映高分子各种特性的最主要结构层次。 二级结构(远程结构):通常包括高分子链的形态(构象)以及高分子的大小(分子量)。与高分子链的柔性和刚性有直接关系。 三级结构(聚集态结构):聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式。包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。 构型:是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也可以说,是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 构象:由于单键内旋转而产生的份子在空间的不同形态 4.高分子聚集态结构的特点. (1).聚合物晶态总是包含一定量的非晶相,100%结晶的情况是很罕见的。 (2).聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件。自由基聚合特点: (1)可概括为慢引发、快增长、速终止; (2)聚合体系中只有单体和聚合物组成; (3)单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大; (4)小量(0.01-0.1%)阻聚剂足以使自由基聚合终止 高分子化学反应影响因素:静电荷与位组,结晶结构,溶解度和溶胀度 药用高分子材料:指的是药品生产与制造加工过程中使用的高分子材料。 高分子运动特点:运动单元的多重性,分子运动的时间依赖性:,分子运动的温度依赖性玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。 玻璃化转变温度,以Tg表示。粘流温度,以T f表示 溶解过程:溶胀到无限溶胀。(交联高聚物由于三维交联网的存在而不会发生溶解,只会发生溶胀) 溶剂的选择1.极性相似原则2.溶剂化原则3.溶解度参数相近原则 应力:单位面积上的内力为应力,其值与外加的应力相等。 应变:当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时,其几何形状和尺寸会发生变化,这种变化称为应变或形变。 弹性模量:是单位应变所需应力的大小,是材料刚度的表征。 硬度:是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标。 强度:是材料抵抗外力破坏的能力。 蠕变:在一定的温度和恒定的外力作用下(拉力,压力,扭力等),材料的形变随时间的增 加而逐渐增大的现象。 应力松弛:对于一个线性粘弹体来说,在应变保持不变的情况下,应力随时间的增加而逐渐衰减。 滞后现象:高聚物在交变力作用下,形变落后于应力变化的现象。 力学损耗:由于力学滞后而使机械功转换成热的现象。 凝胶:是指溶胀的三维网状结构高分子,即聚合物分子间相互连接,形成空间网状结构,而在网状结构的孔隙中又填充了液体介质。 影响胶凝作用的因素:浓度、温度、电解质,PH 凝胶的性质:触变性,溶胀性,脱水收缩性,透过性 凝胶的分类: 物理凝胶:由非共价键(氢键或范德华力)相互连接,形成网状结构。由于聚合物分子间的物理交联使其具有可逆性,只要温度等外界条件改变,物理链就会破坏,凝胶可重新形成链状分子溶解在溶剂中成为溶液,也称为可逆凝胶。 化学凝胶:是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不能溶解也不能熔融,结构非常稳定,也称为不可逆凝胶。 冻胶:指液体含量很多的凝胶,通常在90%以上;多数由柔性大分子构成,具有一定的柔顺性,网络中充满的溶剂不能自由流动,所以表现出弹性的半固体状态,通常指的凝胶均为冻胶。 干凝胶:液体含量少的凝胶,其中大部分是固体成分。在吸收适宜液体膨胀后即可转变为冻胶。 环境敏感水凝胶可分为:温敏水凝胶、pH敏水凝胶、盐敏水凝胶、光敏水凝胶、电场响应水凝胶、形状记忆水凝胶。 二、粒子分散结构:有以下四种类型: 1.药物粒子分散在高聚物基材中 2.药物粒子和高聚物粒子分散于同一或另一高聚物基材中 3.药物粒子包裹在聚合物囊(膜)中 4.药物粒子分散在高聚物凝胶网络中 三、缓控释性材料 1.缓释制剂:指用药后能在较长时间内持续缓慢释放药物以达到延长药效目的的制剂。 2.控释制剂:药物从制剂中按一定规律缓慢、恒速释放,使机体内药物浓度保持相对恒定,体内释药不受pH影响。 四、分散传质过程(药物的扩散过程): 1.药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙; 2.由于浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障; 3.药物由聚合物解吸附; 4.药物扩散进入体液或介质。 淀粉 1.来源:广泛存在于绿色植物的须根和种子中。药用淀粉多以玉米淀粉为主。 2.化学结构和组成 1)直链淀粉是以α-1,4苷键连接而成的线型聚合物。直链淀粉由于分子内氢键作用,链卷曲成螺旋形,每个螺旋圈大约有6个葡萄糖单元。 2)支链淀粉是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉,其直链部分也为α-1,4苷键,而分支处则为α-1,6苷键。 3.性质:玉米淀粉为白色结晶粉末,流动性不良,淀粉在干燥处且不受热时,性质稳定。淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力

药用高分子材料

一、名词解释 1.药用高分子材料:具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂一类高分子辅料。 2.药用高分子材料学:是研究药用的高分子材料的结构、工艺性能及用途的理论、物理化 学性质及应用的专业基础学科。 3.药用辅料:将具有药理活性的化合物制成适合病人使用的的药物制剂的添加剂,其中具 有高分子特征的辅料,一般被称为高分子辅料。 4.高分子化合物:高分子化合物是以共价键连接若干个重复单元所形成的以长链结构为基 础的大分子量化合物,一般分子量104~106。 5.远程结构:指整个分子链范围内的结构状态,又称二次结构,其结构单元是由若干个重 复单元组成的链段。远程结构通常包括分子链的长短和分子链的构象。 6.近程结构:是指单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构,包括高分子结构单 元的化学组成、键接方式、空间排列及支化和交联等,是高分子最基础的微观结构,又称为一级结构。 7.体型高分子:是线型高分子或支化高分子上若干点彼此通过支链或化学键相键接形成的 一个三维网状结构的大分子。 8.柔性:由于内旋转而使高分子表现不同程度的卷曲的特性称为柔性。 9.均聚合物:在合成高分子时,由一种单体发生聚合反应生成的聚合物 10.高分子聚集态结构:指高分子链间的几何排列,又称三次结构,包括晶态结构、非晶态 结构、取向结构和织态结构等,是决定材料性能的主要因素。 11.聚合物取向态结构:聚合物在外力作用下,分子链沿外力方向平行排列形成的结构。 12.聚物的织态结构:不同聚合物之间或聚合物与其他成分之间的对其排列称为织态结构。 13.加聚反应:加聚反应是指单体经过加成聚合的反应,加聚物的元素组成与单体相同,只 是电子结构有所改变,加聚物的相对分子量是单体的整数倍。 缩聚反应:缩聚反应是指单体间通过缩合反应,脱去小分子,聚合成高分子的反应。缩聚物的化学组成与单体不同,其相对分子量也不是单体的整数倍,但缩聚分子中仍保留单体的结构特征。 14.连锁聚合反应:连锁聚合反应是指整个聚合反应是由链引发、链增长和链终止等基元反 应组成,其特征是瞬间形成相对分子量很高的聚合物,其相对分子量随反应时间的变化不大,反应需要活性中心。 15.逐步聚合反应:逐步聚合反应反映大分子形成过程中的逐步性,反应初期单体很快消失,

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