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药用高分子材料学药用高分子材料学是研究药物与高分子材料相互作用的学科，它将高分子材料的独特性能与药物的治疗效果相结合，有力地推动了药物传递和药物治疗领域的发展。
药用高分子材料是指那些在药物传递和控释系统中应用的材料，它们具有良好的生物相容性和生物可降解性，能够与药物稳定结合并通过体内的代谢和排出途径进行自行降解。
这些材料具有多种形态，包括颗粒、纳米粒、微球、纤维、薄膜等，可以通过不同的制备方法进行制备。
药用高分子材料的研究主要集中在以下几个方面：1.控释系统：药物的快速释放容易导致药物的代谢和排泄，降低治疗效果。
因此，研究人员开发了一些控释系统，例如微球、纳米粒等，通过调节材料的构型和孔隙结构来控制药物的释放速度和时间，从而确保药物可以持续稳定地释放。
2.靶向传递：药物的靶向传递是指将药物直接送达到疾病部位，减少对正常细胞的损害。
药用高分子材料可以作为药物载体，经过改性后具有靶向识别特性，可以通过配体-受体相互作用、磁性导引等方式将药物精确地传递到病变组织。
3.仿生组织工程：随着组织工程学的发展，药用高分子材料也被广泛应用于修复和再生组织。
例如，通过制备生物可降解的支架材料，可以在体内形成新的组织，加速伤口愈合和损伤修复。
4.药物检测：药用高分子材料也可以用于药物的检测，例如利用其光学、电化学、磁性等特性，开发出一系列荧光探针、电化学传感器和磁共振成像探针，用于检测药物的浓度和分布。
药用高分子材料的应用已经取得了一系列的研究进展。
例如，通过调控高分子材料的结构和性质，可以改善药物的溶解度和稳定性，提高药物的生物利用度。
同时，还可以优化药物的代谢途径和药效学特性，加强药效的持续性和生物活性。
总之，药用高分子材料学在药物传递和药物治疗领域具有重要的应用前景，有望进一步推动药物研发和临床治疗的发展。
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。
药用高分子材料药用高分子材料是指用于医药领域的高分子材料，其具有良好的生物相容性、可降解性和药物载体功能。
药用高分子材料在医学领域中有着广泛的应用，包括药物输送、组织工程、医疗器械等方面。
本文将重点介绍药用高分子材料在医学领域中的应用及其相关研究进展。
首先，药用高分子材料在药物输送方面具有重要的应用价值。
传统的药物输送方式往往存在药物的不稳定性、生物利用度低、毒副作用大等问题。
而药用高分子材料作为药物的载体，可以提高药物的稳定性、延长药物在体内的停留时间、减少毒副作用，从而提高药物的疗效。
例如，聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）是一种常用的药用高分子材料，可以作为微球或纳米粒子的载体，用于输送抗癌药物、抗生素等。
另外，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和明胶等药用高分子材料也被广泛应用于药物输送领域。
其次，药用高分子材料在组织工程方面也有着重要的应用。
组织工程是一种利用生物材料、细胞和生物活性分子构建人工组织和器官的技术，旨在修复和再生受损组织。
药用高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性，可以作为组织工程材料用于修复骨折、软骨损伤、皮肤缺损等。
例如，聚乳酸（PLA）和聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）可以用于制备骨修复材料和软骨修复材料，可促进骨细胞和软骨细胞的生长和再生。
另外，明胶和壳聚糖等药用高分子材料也被广泛应用于组织工程领域。
此外，药用高分子材料在医疗器械方面也有着重要的应用。
医疗器械是用于诊断、治疗、缓解疾病的器械，如缝合线、人工心脏瓣膜、支架等。
药用高分子材料具有良好的生物相容性和可加工性，可以用于制备医疗器械。
例如，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）可以用于制备医用缝合线和人工心脏瓣膜，具有良好的生物相容性和机械性能。
另外，聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）等药用高分子材料也被广泛应用于医疗器械领域。
总之，药用高分子材料在医学领域中具有着广泛的应用前景，其在药物输送、组织工程、医疗器械等方面都有着重要的应用价值。
医用高分子材料介绍现代药剂学——高分子材料在药剂学中的应用介绍了高分子材料作为药物载体的必要条件:适当的载药量；载药后具有适当的药物释放能力；无毒、无抗原性，具有良好的生物相容性。
止匕外，根据制剂的加工和成型要求，还应具有适当的分子量和理化性质。
一、高分子材料基础介绍（一）高分子化合物的概念大分子简称为聚合物。
它大致分为有机聚合物化合物（称为有机聚合物）和无机聚合物化合物（无机聚合物）。
高分子化合物又称聚合物或高聚物，是指分子量超过104的一种化合物。
它们是由许多简单的结构单元通过共价键反复连接而成的分子。
（2）重复单元——是聚合物链的基本组成单元。
方括号是指重复连接，这意味着整个分子是通过顺序连接多个这样的重复单元而形成的。
n是重复单元的数量，也称为聚合度。
它是一个平均值，即包含在聚合物中的同源分子的重复单元数的平均值。
根据测定方法或计算方法，获得的平均值在大小和含义上有所不同。
聚合物的分子量M是重复单元的分子量Mo和聚合度（DP）的乘积：例如，如果聚氯乙烯的分子量为50, 000至150, 000,重复单元的分子量为62.5,平均聚合度为800至2400。
也就是说，聚氯乙烯分子是通过结合800至2400个氯乙烯结构单元形成的。
由重复单元连接的线性大分子类似于长链。
因此，重复单元有时被称为链接。
对于像聚乙烯和聚氯乙烯这样的分子，它们的重复单元的组成与合成它们的起始材料相同，只是电子结构略有变化。
因此，这种聚合物的重复单元是单体单元，或者换句话说，是由称为均聚物的单体聚合形成的聚合物。
由两种或多种单体共聚形成的聚合物称为共聚物。
这些聚合物的重复单元与单体结构不同。
（3）大分子化合物的命名1。
习惯命名遵循习惯，聚合物通常根据其来源和制备方法来命名。
大多数天然聚合物都有特殊的名称。
例如，纤维素、淀粉、蛋白质、甲壳质、阿拉伯树胶、藻酸等。
这些名称通常不反映物质的结构。
一些大分子化合物是由天然聚合物衍生或改变而来的，它们的名称是以衍生物开头的基团。
现代药剂学——高分子材料在药剂中的应用介绍高分子材料作为药物的载体，应具备的条件：适宜的载药能力；载药后有适宜的释药能力；无毒、无抗原性并且具有良好的生物相溶性。
此外，根据制剂的加工成型要求，还应具备适宜的分子量和理化性质。
一、高分子材料的基本概论（一）高分子化合物的概念高分子化合物（macromolecules）简称高分子。
它大致分为有机高分子化合物（简称有机高分子）和无机高分子化合物（无机高分子）。
高分子化合物又称为聚合物或高聚物，是指分子量在104以上的一类化合物。
它们是由许多简单的结构单元以共价键重复连接而成的分子。
（二）重复单元——是高分子链的基本组成单位。
聚乙烯[—CH2—CH2—]n。
方括号表示重复连接，指整个分子中由许多个这样的重复单元依次相连而成，n是重复单元的个数，又叫聚合度(Degree of Polymerization)。
它是一个平均值，即该聚合物中所含同系分子重复单元数的平均值。
测定方法或计算方法不同，得到的平均值的大小和含义不同。
聚合物的分子量M是重复单元分子量M o与聚合度（DP）的乘积：M=M o×DP例如，聚氯乙烯分子量为5万~15万，重复单元分子量M o=62.5，则平均聚合度DP=800~2400。
也即一个聚氯乙烯分子由800~2400个氯乙烯结构单元组合而成的。
重复单元连接成的线型大分子，类似一条长链，因此，有时，将重复单元称为链节（link）。
对于聚乙烯、聚氯乙烯这类分子，它们的重复单元与合成它们的起始原料的组成相同，仅仅是电子结构稍有改变，所以这类高分子的重复单元就是单体单元，或者说，它是由一种单体聚合而成的聚合物，称为均聚物。
由两种以上单体共聚而成的聚合物叫做共聚物。
这些高分子的重复单元与单体结构不完全相同。
（三）高分子化合物的命名1.习惯命名按照习惯，聚合物往往根据来源和制备方法来命名。
天然高分子大都有专门的名称。
如，纤维素、淀粉、蛋白质，还有甲壳素、阿拉伯胶、海藻酸等。
现代药剂学——高分子材料在药剂中的应用介绍高分子材料作为药物的载体，应具备的条件：适宜的载药能力；载药后有适宜的释药能力；无毒、无抗原性并且具有良好的生物相溶性。
此外，根据制剂的加工成型要求，还应具备适宜的分子量和理化性质。
一、高分子材料的基本概论（一）高分子化合物的概念高分子化合物（macromolecules）简称高分子。
它大致分为有机高分子化合物（简称有机高分子）和无机高分子化合物（无机高分子）。
高分子化合物又称为聚合物或高聚物，是指分子量在104以上的一类化合物。
它们是由许多简单的结构单元以共价键重复连接而成的分子。
（二）重复单元——是高分子链的基本组成单位。
聚乙烯[—CH2—CH2—]n。
方括号表示重复连接，指整个分子中由许多个这样的重复单元依次相连而成，n是重复单元的个数，又叫聚合度(Degree of Polymerization)。
它是一个平均值，即该聚合物中所含同系分子重复单元数的平均值。
测定方法或计算方法不同，得到的平均值的大小和含义不同。
聚合物的分子量M是重复单元分子量M o与聚合度（DP）的乘积：M=M o×DP例如，聚氯乙烯分子量为5万~15万，重复单元分子量M o=62.5，则平均聚合度DP=800~2400。
也即一个聚氯乙烯分子由800~2400个氯乙烯结构单元组合而成的。
重复单元连接成的线型大分子，类似一条长链，因此，有时，将重复单元称为链节（link）。
对于聚乙烯、聚氯乙烯这类分子，它们的重复单元与合成它们的起始原料的组成相同，仅仅是电子结构稍有改变，所以这类高分子的重复单元就是单体单元，或者说，它是由一种单体聚合而成的聚合物，称为均聚物。
由两种以上单体共聚而成的聚合物叫做共聚物。
这些高分子的重复单元与单体结构不完全相同。
（三）高分子化合物的命名1.习惯命名按照习惯，聚合物往往根据来源和制备方法来命名。
天然高分子大都有专门的名称。
如，纤维素、淀粉、蛋白质，还有甲壳素、阿拉伯胶、海藻酸等。
这些名称一般不反映物质的结构。
有些高分子化合物由天然聚合物衍生或改变而来，它们的名称则是在天然聚合物名称前冠以衍生物的基团。
如，羧甲基纤维素、羧甲基淀粉等。
对合成聚合物而言，习惯上以聚合物的合成原料或链节来源的单体为基础进行命名。
这种命名在一定程度上反映高分子的化学结构特征，比较简单。
通常以单体或假想单体为基础，前面加一个“聚”字，就称为聚合物的名称。
如，聚乙烯、聚氯乙烯，聚丙烯酸等。
由两种以上单体共聚得到的高分子，习惯上在单体名称后面加上“共聚物”三个字。
如，乙烯—醋酸乙烯共聚物。
2.商品命名许多高分子材料都有它们各自的商品名称，而这些商品名称大都比较简单而又被普遍采用。
如，尼龙—66。
尼龙—66是聚己二酰己二胺的商品名。
尼龙代表聚酰胺一大类，第一个数字代表二元胺的碳原子数，第二个数字代表二元酸的碳原子数。
3.系统命名习惯命名和商品命名应用普遍，但不够科学，有时会引起误解，根据结构，并不能说明单体来源。
为澄清聚合物命名工作中的混乱现象，国际纯化学和应用化学联合会（IUPAC）提出了以化学结构为基础的系统命名法。
其规则如下：（1）确定重复单元结构；（2）排好重复单元中次级单元的次序；（3）根据化学结构命名重复单元；（4）在重复单元名称前加一个“聚”字，即为聚合物的名称。
根据IUPAC命名原则，对乙烯基聚合物，书写重复单元时，应先写有取代基的部分。
（四）聚合反应——由低分子单体合成聚合物的反应叫做聚合反应。
（1）按元素组成和结构变化分类——加聚反应、缩合反应（2）按反应机理分类——连锁反应、逐步反应二、高分子材料的结构特征高分子化合物的巨大分子量和它们的特殊结构，使得它们具备了低分子化合物所不具备的一系列独特的物理力学性质，而这些性质是由高分子的结构所决定的。
（1）一次结构——是指单个大分子内与结构单元有关的结构。
（2）二次结构——是指涉及单个大分子构象的结构。
是由若干重复单元组成的链段。
当高分子链之间通过化学链相联结，由线型高分子或支化型高分子转变成为一个网状三维结构的体型高分子时，称为交联现象。
交联程度很高的高分子不溶解，不熔融、不变形；交联程度低时，高分子能在溶剂中发生溶胀，在加热时发生软化和变形。
（3）三次结构——在单个大分子二次结构的基础上，许多大分子聚集成聚合物，产生了三次结构。
也即高分子的聚集态结构。
是指单位体积内许多大分子链之间的排列、堆砌方式，即分子间结构。
链结构和聚集态结构都是高分子的微观结构。
高分子的化学结构和空间结构，是构成高分子材料的一些基本性质的基础，直接影响材料的熔点、溶解度、粘性等许多性能。
各层包含的内容：一次结构(化学结构)——原子类型与排列、结构单元链接次序、链结构的成分、支化、交联；二次结构（构象）——单个高分子在空间的存在状态、伸展链、无规线团、折叠链、螺旋链；三次结构(聚集态结构)——织态结构、伸展链结晶、折叠链结晶、双螺旋、非晶态结构、粉条状；三、高分子溶液（一）溶解过程高分子溶于溶剂后，溶解很缓慢，有膨胀现象。
原因是高分子表面上的分子链段最先被溶剂化，因分子链很长，还有一部分聚集在内部的链未被溶剂化，不能溶出，直到整个链均被溶剂化，才能溶到溶剂中，溶剂分子在高分子表面起溶剂化作用的同时，溶剂分子也由于高分子链段的运动，而扩散到高分子溶质的内部去，使内部的链段逐步溶剂化。
使高分子溶质产生胀大的现象称为溶胀。
溶胀的概念：即溶剂分子扩散进入高分子，使其尺寸增大的现象叫溶胀。
随着溶剂分子不断向内扩散，必然使更多的链段松动。
外面的高分子链首先达到全部被溶剂化而溶解，里面又出现新表面，溶剂又对新表面溶剂化而溶解，直到最后所有的高分子都转入溶液，这时才算是高分子溶质被全部溶解而成均匀的溶液，所以，溶胀是溶解前必须经过的阶段，是聚合物溶解过程所特有的现象。
溶胀分两类：第一，无限溶胀。
线型高分子溶于良溶剂时，能无限地吸收溶剂，直到溶解成均相溶液为止，即无限溶胀的结果是溶解。
第二，有限溶胀。
高分子吸收溶剂溶胀到一定程度后，不论与溶剂接触多久，吸入的溶剂量不再增加而达平衡，体系始终保持两相，这种现象称为有限溶胀。
（二）溶剂的选择原则：第一，极性相似原则；第二，溶剂化的原则；第三，内聚能密度（或溶度参数）相近原则。
以上三原则并不是彼此孤立的，而是分别从不同的角度在实践中总结出来的一些规律，这些规律是相互联系的，所以，在选择溶剂时，应将三原则综合起来考虑，并结合一定的试验，同时还要结合高分子使用的目的，才能选出适宜的溶剂来。
高分子溶解的影响因素是多方面的、情况是复杂的。
（三）凝胶的概念：溶胀的三维网状结构高分子称为凝胶。
第一类凝胶第二类凝胶化学交联物理交联不可逆可逆稳定性能不太稳定四、高分子材料的物理化学性质（一）分子量及分布高分子的分子量有两个特点：其一分子量大，一般在103~107（多数为104~106）之间；其二，无论是天然的或是合成的，分子量具有分散性。
因此，高聚物分子量或聚合度是一个平均值，有个分布的概念。
这种分子量的不均一性，又叫多分散性。
1、分子量根据统计方法不同，平均分子量的表示方法有所不同，包括：（1）数均分子量M n；（2）重均分子量M w；（3）粘均分子量M v2、分布——以M w / M n比值代表分子量的分布宽窄。
分子量的分布也是影响聚合物特性的因素之一，低分子部分使聚合物强度降低，分子量过高部分又使成型加工时塑化困难。
不同的聚合物材料应有其合适的分子量分布。
例如，合成纤维用的聚合物分子量分布应尽可能均一，即分布要窄，而合成橡胶的分子量分布宽一些也可。
（二）高分子材料的力学性质1、温度与力学状态（1）高分子热运动的特点——第一，热运动单元具有多重性；第二，高分子热运动是一个松池过程；第三者，热运动与温度有关。
（2）无定形聚合物的两种转变和三种力学状态一般，高度交联的聚合物只有玻璃态，没有高弹态和粘流态，少量交联的聚合物会出现高弹态，没有粘流态。
玻璃化温度是衡量聚合物耐热性的一个指标，与结构有关。
（3）玻璃化温度的影响因素促使T g 增高的因素：增大分子量、分子量分布窄、主链引入芳杂环、芳环或稠环，侧链基团刚硬或位阻小，链结构对称性大和规整性大，含极性基团及增大链间作用力、氢键或交联键等。
变形 温度T g T f促使T g降低的因素：分子量分布宽，主链柔顺、无序共聚、无定形或加入增塑剂。
（三）药物通过聚合物的传质过程在药物制剂中，药物通过聚合物的扩散，简要来说分为两类：一是贮库装置；二是骨架装置。
药物一般是溶解或分散在装置中，药物由装置的扩散过程有以下几个过程：（1）药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙；（2）由于存在浓度梯度，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。
五、各类型性质特点及其应用（一）纤维素类纤维素广泛存在于自然界中，是植物纤维的主要组分之一。
分子为长链线型高分子化合物，它的结构单元是吡喃D—葡萄糖，由若干个葡萄糖以β1—4甙键连接构成。
纤维素大分子中，每个葡萄糖单元中，有3个醇羟基（其中1个伯醇羟基，2个仲醇羟基）。
这些羟基的存在，可以使纤维素以生氧化、酯化、醚化、形成分子间氢键、吸水（与水形成氢键）、溶胀、以及接枝共聚等反应。
而甙键的存在，温度适宜时，在酸性条件下，发生水解降解。
纤维素对酸不稳定，对碱相对稳定，但在高温下，纤维素也碱性降解。
目前，用得较多的是纤维素的衍生物。
1、羧甲基纤维素(Carboxy Methyl Cellulose，CMC)应用——用于混悬剂的助悬剂、乳剂的稳定剂、增稠剂、软膏和糊剂的基质，片剂的粘合剂、崩解剂，缓释材料、薄膜包衣材料。
CMC—Na与金属离子配位可以延迟片剂变色，也可作皮下或肌肉注射的混悬剂的助悬剂，以延长药效。
但，CMC—Na不宜于静脉注射。
原因是沉着于组织内。
CMC—Na无毒，不被胃肠道消化吸收，内服吸收肠内水份而膨化，容积增大，刺激肠壁，作膨胀性通便药，在胃中微有中和胃酸作用，可作为粘膜溃疡保护剂。
交联CMC—Na的特点是：不溶于水而吸水性良好，可作片剂的崩解剂，并能加速药物溶出。
口服易糊化，老年人及儿童口服含CMCNa的固体剂有堵塞的危险，且作片剂的崩解剂性能不太好。
钙盐CMC—Ca可取代钠盐，而且钙盐也适宜需要限制钠盐摄取的患者应用。
CMC—Ca可做助悬剂、增稠剂、丸剂片剂的崩解剂、粘合剂、分散剂。
CMC可做囊材。
2、醋酸纤维素酞酸酯（邻苯二甲酸醋酸纤维素）（Cellulose Acetate Phthalte，CAP ）应用——胰酶能促进CAP消化，可作为优良的肠溶包衣材料。
在药剂中用作微囊囊膜材料、缓释材料，用于肠溶性包衣缓释制剂、多层缓释片、缓释微囊的制造。
