【资料】药用高分子材料第四章全解汇编
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复旦大学《药用高分子材料学》期末复习核心知识点及习题解析汇总目录《药用高分子材料学》名词解释及简答题汇总 (1)《药用高分子材料学》期末复习核心知识点整理 (9)《药用高分子材料学》各章习题及答案解析 (23)《药用高分子材料学》名词解释及简答题汇总一、名词解释1.药用高分子材料:主要指在药物制剂中应用的高分子辅料及高分子包装材料。
2.药用高分子材料学:主要介绍一般高分子材料的基础理论知识及药剂学中常用的高分子材料的结构、制备、物理化学性质及其功能与应用。
3.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物制剂的各种添加剂,若为高分子则称为药用高分子辅料。
4.高分子化合物(高分子):分子量很高并由多个重复单元以共价键连接所形成的一类化合物。
5.单体:必须含有能使链增长活性中心稳定化的吸电子基团6.聚合度:大分子重复单元的个数7.重复单元:重复组成高分子的最小的结构单元。
7.结构单元:聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团8.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。
9.共聚物:由两种或多种不同的单体或聚合物反应得到的高分子。
10.高分子链结构:单个高分子链中原子或基团间的几何排列11.近程结构:单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构,又叫一次结构或化学结构12.远程结构:单个分子在整个分子链范围内的空间形态和构象,又叫二次结构13.聚集态结构:单位体积内许多大分子链之间的排列、堆砌方式,也称三次结构14.键接顺序:是指高分子链各结构单元相互连接的方式.15.功能高分子:具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料。
16.线型高分子:每个重复单元仅与另外两个单元相连接,形成线性长链分子。
17.支化高分子:当分子内重复单元并不都是线性排列时,在分子链上带有一些长短不一的分枝,这类高分子称为支化高分子18.支链:支化高分子链上带有的长短不一的分枝称为支链。
药⽤⾼分⼦材料各章知识点总结《药⽤⾼分⼦材料》各章知识点总结第⼀章⼀、⾼分⼦材料的基本概念1、什么是⾼分⼦: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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、重复单元(Repeating unit ),⼜称链节:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最⼩基本单元;重复单元连接成的线型⼤分⼦,类似⼀条长链,因此重复单元⼜称为链节。
⾼分⼦的三种组成情况1.由⼀种结构单元组成的⾼分⼦此时:结构单元=单体单元=重复单元说明:n 表⽰重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度。
由聚合度可计算出⾼分⼦的分⼦量:M=n. M0 式中:M 是⾼分⼦的分⼦量 M0 是重复单元的分⼦量2.另⼀种情况:结构单元=重复单元单体单元结构单元⽐其单体少了些原⼦(氢原⼦和氧原⼦),因为聚合时有⼩分⼦⽣成,所以此时的结构单元不等于单体单元。
注意:对于聚烯烃类采⽤加成聚合的⾼分⼦结构单元与单体的结构是⼀致的,仅电⼦排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的⾼分⼦结构单元与单体的结构不⼀致3.由两种结构单元组成的⾼分⼦合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元。
注意:(1)对于均聚物,即使⽤⼀种单体聚合所得的⾼分⼦,其结构单元与重复单元是相同的。
(2)对于共聚物,即使⽤两种或者两种以上的单体共同聚合所得的⾼分⼦,其结构单元与聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n 单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +55重复单元是不同的。
药用高分子材料学第一章绪论1、药用高分子材料是具有生物相容性、经过安全评价且用于药物制剂的一类高分子材料。
药用高分子材料学是研究药用的高分子材料的结构、物理化学性质、工艺性能及其用途的理论和应用的专业基础学科。
2、高分子材料的分类:按用途分类:㈠在传统剂型中应用的高分子材料;㈡控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料;㈢包装用材料。
按来源分类:㈠天然高分子材料:如蛋白质类;㈡半合成高分子材料:如淀粉;㈢合成高分子材料:如热固性树脂。
3、药用辅料:指能将药理活性的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称为药用高分子辅料。
4、使用辅料的目的:㈠在药物制剂制备过程中有助于成品的加工。
㈡有助于保护、保持和加强药物制剂的稳定性及生物利用度或病人的顺应性。
㈢有助于鉴别药物制剂。
㈣增强药物制剂在贮藏或应用时的安全性和有效性。
5、药用高分子辅料的特殊要求:㈠对特殊药物有适宜的载药能力。
㈡载药后有适宜的释药能力。
㈢无毒,并具有良好的生物相容性。
㈣无抗原性。
㈤为适应制剂加工成型的要求,应具备适宜的分子量和物理机械性能。
6、目前药用的离子交换树脂有波拉克林等。
7、高分子材料在药剂学中的应用:㈠作为片剂和一般固体制剂的崩解剂、黏合剂、赋形剂、外壳。
㈡作为缓释、控释制剂的骨架材料和包衣材料。
㈢作为液体制剂或半固体制剂的辅料。
㈣作为生物黏着性材料。
㈤可生物降解的高分子材料。
㈥用作新型给药装置的组件。
㈦用作药品包装材料。
8、药用辅料质量标准:保证安全是第一要求,其次,高分子辅料要保证与制剂中的其他组分有良好的配伍相容性和生物相容性,没有明显影响药物的稳定性和毒副作用,没有可预见的致癌、致畸、致突变。
9、第一类残留溶剂:毒性大,对人有致癌性或严重可疑的致癌性,对环境有危害。
第二类残留溶剂:对动物没有遗传的致癌毒性或其他不可逆毒性以及其他毒性明显但可逆的残留溶剂。
第三类残留溶剂:低毒、对人毒性小,不需要规定每日暴露量。
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-SO2③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。
一.名词解释1.药用高分子材料:指药物生产和加工过程中使用的高分子材料,药用高分子材料包括作为药物制剂成分之一的药用辅料高分子药物,以及药物接触的包装贮运高分子材料2.聚合度:单个聚合物分子所含单体单元的数目3.聚合物:小分子通过化学反应,高分子化合物习惯上又称为聚合物,是指相对分子质量很高的一类化合物4.均聚物:由一种(真实的隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物5.共聚物:由一种以上(真实的隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物6.聚集态结构:晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等,是在聚合物加工成型过程中形成的,决定着材料的性能7.玻璃态:分子链节或整个分子链无法产生运动,高聚物呈现如玻璃体状的固态8.高弹态:链节可以较自由的旋转但整个分子链不能移动,高弹态是高聚物所独存的罕见的一种物理形态,能产生形变9.粘流态:高聚物分子链节可以自由旋转整个分子链也能自由转动,从而成为能流动的粘液10.生物降解:是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11.多分散性:聚合物是由一系列的分子是(或聚合度)不等的同系物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性12.缩合聚合:指单体间通过缩合反应脱去小分子,聚合成高分子的反应,所得产物称为缩聚物13.凝胶化现象:在交联型逐步聚合反应中,随着聚合物反应的进行,体系粘度突然增大失去流动性,反应及搅拌所产生的气泡无法从体系逸出,可看到凝胶及不溶性聚合物的明显生成14.共混聚合物:将两种或两种以上的高分子材料加以物理混合,使之形成混合物,此混合物称为共混聚合物15.重复单元结构:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元16.单体:形成结构单元的小分子化合物称为单体17.昙点:将聚合物溶液加热,当其高过低临界溶液温度时,聚合物能从溶液中分离出来,此时称为昙点二.简答题1. 简述逐步聚合反应的反应特征?(1)反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的(2)每一步反应的速率和活化能大致相同(3)反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成,单体以及任何中间产物两分子之间都能发生反应(4)聚合产物的分子量是逐步增大的最重要特征:聚合体系中任何两分子(单体或聚合产物)间都能相互反应,生成聚合度更高的聚合产物2. 简述链式聚合反应特征?(1)聚合过程一般由多个基元反应组成(2)多基元反应的反应速率和活化能差别大(3)单体只能与活性中心反应生成新的活性中心,单体之间不能反应(4)反应体系始终是由单体、聚合产物和微量引发剂及含活性中心的增长链所组成(5)聚合产物的分子量一般不随单体转化率而变(活性聚合除外)3. 纤维素的重要性质?(1)化学反应性(氧化、酯化、醚化)(2)氢链的作用(3)吸湿性(4)溶胀性(5)机械溶解特性(6)可水解性(酸水解、碱水解)4. 乳化剂的主要作用?(1)降低表面张力,便于单体分散成细小的液滴,即分散单体(2)在单体液滴表面形成保护层,防止凝聚,使乳化稳定(3)增溶作用:当乳化剂浓度超过一定值时会形成胶束,胶束中乳化剂分子的极性基团朝向水相,亲油基指向油相,能使单体微溶于胶束内5. 共混与共聚化合物的主要区别?共混化合物是将两种或两种以上的高分子材料加以物理混合形成的混合物,只是简单的物理混合。
③官能团等活性:官能团的反应活性只与官能团的种类有关,而与所连接的分子链的长短无关。
( 2 )成环性:缩聚反应通常在较高温度和较长时间内方能完成,往往伴有一些副反应,成环反应就是其副反应之一。
成环反应和成线反应是一对竞争反应,其与环的大小、分子链柔性、温度及反应物浓度有关。
( 3 )平衡反应。
5自由基聚合反应的实施方法主要有?答:自由基聚合反应的实施方法主要有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、界面缩聚和辐射聚合,缩聚反应一般选择本体聚合(熔融缩聚)、溶液缩聚和界面缩聚。
6聚合物的化学反应的特征答:①反应的不均匀性,具有局部反应的特点;②产物不纯,副反应多;③在基团转化率不高的情况下,聚合物的性质可能发生较大的变化。
7简述聚合物的降解反应。
并简单介绍几种降解反应答:聚合物的降解反应是指聚合物分子链在机械力、热、高能辐射、超声波、化学试剂或微生物等的作用下,分裂成较小聚合度产物的反应过程。
实际上,对所有的聚合物,如果不加时间限制都是可以降解的。
因此,以时间为标志来评定聚合物的降解性质,在实际应用中有一定意义。
评定降解不是以绝对时间,而是以相对于应用持续时间或相对于我们人体存活时间来评定的,如果聚合物降解时间不在人体存活时间内,一般认为是不可降解的。
可降解和非降解聚合物之间的区别可用Deborah ( D )数表示。
D =降解时间/人寿命可降解聚合物的D 值很小(D→0),而非降解聚合物的D 值很大( D →)。
1 )热降解:在热的作用下发生的降解反应称热降解,若有氧参加时称热氧降解。
热降解可分为解聚、无规断裂、取代基的消除三种类型。
2 )光降解:光降解是指聚合物在紫外线作用下发生的断裂、交联和氧化等反应,也是聚合物老化的原因之一。
3 )机械降解:通过机械力使聚合物主链断裂、分子量降低。
机械降解通常发生在橡胶塑料和某些聚合物的加工成型中。
4 ) 3 .化学试剂分解:聚合物在水,氧等作用下发生分解反应。
药⽤⾼分⼦材料学药⽤⾼分⼦材料学第⼀章绪论1、药⽤⾼分⼦材料指的是药品⽣产和制造加⼯过程中使⽤的⾼分⼦材料,包括作为药物制剂成分之⼀的药⽤辅料与⾼分⼦药物以及药物接触的包装贮运的⾼分⼦材料。
2、⾼分⼦材料在药剂学中的作⽤①增强和扩⼤主药的作⽤和疗效,降低毒副作⽤②改变药物的给药途径,提⾼⽣物利⽤度③调控主药的体内外释放速率与释药规律④可逆性改变⼈体局部⽣理功能,以利于药物吸收⑤改变主药的理化性质,使之更适合药效发挥⑥增强主药的稳定性,掩盖主药的不良味道及减少刺激性第⼆章⾼分⼦的结构、合成和化学反应1、⾼分⼦的特性:①具有很⼤的分⼦作⽤⼒②可发⽣相当⼤的可逆⼒学形变③在溶剂中表现出溶胀特性2、单体单元:聚合物分⼦结构中由单个单体分⼦⽣成的最⼤的单元结构。
3、单体:形成结构单元的⼩分⼦化合物,是合成聚合物的原料。
4、聚合度(DP):代表重复单元数。
即分⼦式中的n。
5、均聚物:由⼀种单体聚合⽽成的⾼分⼦。
6、共聚物:由两种或两种以上的单体聚合⽽成的聚合物。
7、⾼分⼦的分类:①有机⾼分⼦:完全由碳原⼦或由C、O、N、S、P等在有机物中常见的原⼦组成。
有主链纯为碳原⼦构成的碳链⾼分⼦和主链中含有C及O、N、S、P等原⼦的杂链⾼分⼦。
②元素有机⾼分⼦:主链不含C原⼦,主要由Si、B、Al等原⼦构成,侧链是含C有机基团。
③⽆机⾼分⼦:主链和侧链都不含C原⼦。
8、⾼分⼦结构按其研究单元不同分为⾼分⼦链结构(即分⼦内结构:近程结构和远程结构)和⾼分⼦聚集态结构两⼤类。
9、近程结构:分⼦链中较⼩范围的结构状态,包括⾼分⼦结构单元的化学组成和键接⽅式、空间排列以及⽀化和交联等,是⾼分⼦的微管结构,⽽且与结构单元有着直接的链⼦,⼜称为⼀次结构或化学结构。
10、均聚物结构单元的键接顺序:完全对称的单体只有⼀种键接⽅式,不对称的取代结构的单体形成⾼分⼦链时有三种不同的键接顺序--头-头键接、尾-尾键接、头-尾键接(带取代基的碳原⼦叫做头,不带取代基的碳原⼦叫做尾)11、共聚物的序列结构:含M1、M2 两种单体的共聚物分⼦链的结构单元有⼀下4种典型的排列⽅式:⽆规共聚物(⽆规排列)、交替共聚物(严格交替)、嵌段共聚物(⼀段较长的M1和另⼀段较长的M2)、接枝共聚物(主链由M1构成,⽀链由M2构成)12、⾼分⼦链的构型(1)旋光异构若每⼀个链节中有⼀个不对称碳原⼦,每个链节就有两个旋光异构单元存在,它们组成的⾼分⼦链就有3种键接⽅式:全同⽴构---全部由⼀种旋光异构单元键接⽽成的⾼分⼦间同⽴构---由两种旋光异构单元交替键接成的⾼分⼦⽆规⽴构---两种旋光异构单元完全⽆规则键接成的⾼分⼦(2)⼏何异构由于双键不能内旋转⽽引起的异构现象综上,分⼦链中结构单元的空间排列是规整的,称为有规⽴构⾼分⼦(包括旋光异构和⼏何异构)13、⾼分⼦链的远程结构---是指整个分⼦范围内的结构状态,⼜称⼆次结构。