1、水凝胶在药用高分子材料中的应用1 水凝胶（Hydrogel）以水为分散介质的凝胶。具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶2一 水凝胶的分类 传统的水凝胶传统的水凝胶 这类水凝胶对环境的变这类水凝胶对环境的变化，化，如如pHpH或温度的变化不敏感或温度的变化不敏感分类分类来源来源性质性质对外界对外界刺激的刺激的反应情况反应情况天然天然水凝胶水凝胶电中性电中性水凝胶水凝胶传统的传统的水凝胶水凝胶离子型离子型水凝胶水凝胶合成
2、合成水凝胶水凝胶环境敏感环境敏感水凝胶水凝胶3 环境敏感水凝胶环境敏感水凝胶 这类水凝胶对温度或这类水凝胶对温度或pHpH等环境因素的变化所给予的刺激有非等环境因素的变化所给予的刺激有非常明确或显著的应答常明确或显著的应答 目前研究得最多的是目前研究得最多的是温敏型温敏型和和pHpH敏敏水水凝胶。所谓温敏是指在水或水溶液中这凝胶。所谓温敏是指在水或水溶液中这种凝胶的溶胀与收缩强烈的依赖于温度，种凝胶的溶胀与收缩强烈的依赖于温度，凝胶体积在某一温区有突变，该温度称凝胶体积在某一温区有突变，该温度称为为低临界溶液温度（低临界溶液温度（lower critical lower critical so
3、lution temperaturesolution temperature，LCSTLCST）。pHpH敏敏感水凝胶是指聚合物溶胀与收缩随着环感水凝胶是指聚合物溶胀与收缩随着环境的境的pHpH、离子强度的变化而变化。、离子强度的变化而变化。4二二 水凝胶的性质水凝胶的性质 不同结构、不同化合物的水凝胶具有不同的物不同结构、不同化合物的水凝胶具有不同的物理化学性质如触变性、溶胀性、环境敏感性和理化学性质如触变性、溶胀性、环境敏感性和黏附性等。黏附性等。（一）（一）溶胀性（溶胀性（swellingswelling）是指凝胶吸收液体是指凝胶吸收液体后自身体积明显增大的现象，是弹后自身体积明显增大的
4、现象，是弹性凝胶的重性凝胶的重要特性，凝胶的溶胀分为两个阶段：要特性，凝胶的溶胀分为两个阶段：第一阶段第一阶段是溶剂分子钻是溶剂分子钻入凝胶中与大分子相互入凝胶中与大分子相互作用形成溶剂化层，此作用形成溶剂化层，此过程很快，伴有放热效过程很快，伴有放热效应和体积收缩现象（指应和体积收缩现象（指凝胶体积的增加比吸收凝胶体积的增加比吸收的液体体积小）的液体体积小）第二阶段第二阶段是液体分子是液体分子的继续渗透，这时凝的继续渗透，这时凝胶体积大大增加胶体积大大增加5溶胀性的大小可用溶胀度（swelling capacity）来衡量，溶胀度为一定温度下，单位重量或体积的凝胶所能吸收的液体的极量112m
5、mmQm或或00VVVQQmQm为质量溶胀度，为质量溶胀度，Q Q为体积溶胀度为体积溶胀度，m m1 1、m m2 2分别为溶胀分别为溶胀前后凝胶的质量，前后凝胶的质量，V V0 0、V V为溶胀前后的体积为溶胀前后的体积6溶胀度倒数对时间倒数溶胀度倒数对时间倒数 溶胀度测定装置图溶胀度测定装置图7（二）（二）环境敏感性环境敏感性 环境敏感水凝胶又称智环境敏感水凝胶又称智能水凝胶（能水凝胶（smart hydrogelssmart hydrogels），根据环境变），根据环境变化的类型不同，环化的类型不同，环境敏感水凝胶又分为如下境敏感水凝胶又分为如下几种类型：几种类型：2.pH2.pH敏感水
6、凝胶敏感水凝胶3.3.电解质敏感水凝胶电解质敏感水凝胶1.1.温（热）敏水凝胶温（热）敏水凝胶8（三）（三）黏附性黏附性(adhesiveness)(adhesiveness)黏附或称黏附或称 黏着或黏结等。一般指的是同种或两种不同黏着或黏结等。一般指的是同种或两种不同 的物质表面相粘结的现象。的物质表面相粘结的现象。生物粘附（生物粘附（bioadhesionbioadhesion）指的是生物体表面指的是生物体表面之间形成任何结合，或一个生物体的表面与另之间形成任何结合，或一个生物体的表面与另外一个天然或合成材料的表面黏结的总称。在外一个天然或合成材料的表面黏结的总称。在药剂学中生物黏附一般是
7、用来描述聚合物（包药剂学中生物黏附一般是用来描述聚合物（包括合成的以及天然的）与软组织（如胃肠道的括合成的以及天然的）与软组织（如胃肠道的膜、口腔、皮肤）之间的黏附作用。膜、口腔、皮肤）之间的黏附作用。9三、药物经水凝胶的三、药物经水凝胶的通透性通透性 水凝胶具有液体和固水凝胶具有液体和固体两方面的性质，体两方面的性质，溶胀的水凝胶可以溶胀的水凝胶可以作为扩散介质。作为扩散介质。在在低浓度凝胶中水分低浓度凝胶中水分子或离子或药物分子或离子或药物分子是可以自子是可以自由通过的，其扩散速度由通过的，其扩散速度与在溶液中几乎相同，与在溶液中几乎相同，凝胶浓度增多和交联度凝胶浓度增多和交联度增大时，药
8、物增大时，药物 分子的分子的扩散速度都将要变。扩散速度都将要变。10四、水凝胶的应用四、水凝胶的应用 水凝胶具有良好的物理化学性质和生物相容性，水凝胶具有良好的物理化学性质和生物相容性，使其在药剂学领域有许多应用，如一些缓释制使其在药剂学领域有许多应用，如一些缓释制剂的载体、水性软膏基质以及新型制剂。剂的载体、水性软膏基质以及新型制剂。1.1.水凝胶对低分子溶质具有较好的透过性，有优良的生物相容性水凝胶对低分子溶质具有较好的透过性，有优良的生物相容性及较好的重现性，具有缓控释性能，很容易合成，近年来已广泛用及较好的重现性，具有缓控释性能，很容易合成，近年来已广泛用于各类缓控释给药系统。水凝胶主
9、要通过发生水化作用形成起屏障于各类缓控释给药系统。水凝胶主要通过发生水化作用形成起屏障效应的凝胶控制药物的释放速度，效应的凝胶控制药物的释放速度，调节不同性能的材料与药物用量调节不同性能的材料与药物用量间的比例可以得到不同释药速率的制剂间的比例可以得到不同释药速率的制剂。水凝胶还可以用于生物粘。水凝胶还可以用于生物粘附制剂中，因其有较好的生物相容性，附制剂中，因其有较好的生物相容性，通过生物粘附作用长时间粘通过生物粘附作用长时间粘附于粘膜，从而延长药物的作用时间和控制药物的释放速率附于粘膜，从而延长药物的作用时间和控制药物的释放速率。112 2、水性软膏基质、水性软膏基质软膏通用处方：软膏通用
10、处方：明胶明胶 30g(10%-30%),30g(10%-30%),甘油甘油 25g(10%-30%)25g(10%-30%)，药物药物 10g10g水水 35g35gl甘油明胶甘油明胶（glycerogelatinum）l纤维素衍生物纤维素衍生物 MC,CMC-Na等等12u卡波姆（卡波姆（carbomercarbomer）白色疏松粉）白色疏松粉末末,无毒无毒纤维素的合成衍生物。纤维素的合成衍生物。水溶液浓度较高时为凝胶，水溶液浓度较高时为凝胶，呈中性，性质稳定，不易呈中性，性质稳定，不易腐败，一般腐败，一般不需加防腐剂不需加防腐剂。u聚乙二醇类聚乙二醇类（PEGPEG）133 3、水凝胶在
11、新剂型中的应用、水凝胶在新剂型中的应用(1)(1)小儿健脾开胃凝胶制剂小儿健脾开胃凝胶制剂 本发明是一种小儿健脾开胃凝胶制剂及其制备本发明是一种小儿健脾开胃凝胶制剂及其制备方法，它由黄芪、白术、山药、大枣、山楂、方法，它由黄芪、白术、山药、大枣、山楂、莲子、枸杞子、陈皮、珍珠层粉、甘草等与魔莲子、枸杞子、陈皮、珍珠层粉、甘草等与魔芋胶、卡拉胶、黄原胶、瓜尔豆胶中的一种基芋胶、卡拉胶、黄原胶、瓜尔豆胶中的一种基质或一种以上材料配制成的基质制备成凝胶制质或一种以上材料配制成的基质制备成凝胶制剂，产品呈半流体或固体凝胶状；本发明的产剂，产品呈半流体或固体凝胶状；本发明的产品是深受儿童喜爱的果冻或软糖
12、型凝胶，小儿品是深受儿童喜爱的果冻或软糖型凝胶，小儿十分愿意服用，减少了大人劝喂的麻烦，不仅十分愿意服用，减少了大人劝喂的麻烦，不仅美味可口，而且治疗作用良好，丰富了剂型品美味可口，而且治疗作用良好，丰富了剂型品种，针对药物的性质，选择合理可行的基质和种，针对药物的性质，选择合理可行的基质和 工艺，使制得的药物产品外观、口感良工艺，使制得的药物产品外观、口感良 好，对于小儿厌食有较好的治疗效果。好，对于小儿厌食有较好的治疗效果。14(2)(2)治疗慢性鼻窦炎的阿苯达唑鼻腔凝胶剂治疗慢性鼻窦炎的阿苯达唑鼻腔凝胶剂 本发明涉及使用阿苯达唑制备鼻腔凝胶剂，以及阿苯达唑本发明涉及使用阿苯达唑制备鼻腔凝
13、胶剂，以及阿苯达唑的鼻腔凝胶剂在治疗慢性鼻窦炎中的应用的鼻腔凝胶剂在治疗慢性鼻窦炎中的应用(3)(3)一种贝沙罗汀凝胶剂及其制备方法一种贝沙罗汀凝胶剂及其制备方法 本发明公开的是治疗皮肤本发明公开的是治疗皮肤T-细胞淋巴瘤药贝沙罗汀的外用剂型细胞淋巴瘤药贝沙罗汀的外用剂型-凝凝胶剂及其制备方法。由贝沙罗汀、羰基乙烯聚合物、有机胺、甘胶剂及其制备方法。由贝沙罗汀、羰基乙烯聚合物、有机胺、甘油、低级醇和水组成。各组分含量的重量百分比为：贝沙罗汀油、低级醇和水组成。各组分含量的重量百分比为：贝沙罗汀0.1-1.0；羰基乙烯聚合物；羰基乙烯聚合物0.5-5.0；有机胺；有机胺0.5-5.0；甘油；甘油
14、1-20；低级醇；低级醇5-50。本发明提供的贝沙罗汀凝胶剂通过局部皮肤给。本发明提供的贝沙罗汀凝胶剂通过局部皮肤给药，使药物直接作用于患处，起效快，降低了全身血药浓度，避药，使药物直接作用于患处，起效快，降低了全身血药浓度，避免全身给药的毒性反应，与药物口服所暴露的毒性相比，皮肤局免全身给药的毒性反应，与药物口服所暴露的毒性相比，皮肤局 部用药更为安全可靠。部用药更为安全可靠。15 本发明涉及炭气凝胶输液剂、其制备方法及其在制备本发明涉及炭气凝胶输液剂、其制备方法及其在制备治疗癌症、心脑血管疾病及感染疾病的药物中的应用，治疗癌症、心脑血管疾病及感染疾病的药物中的应用，该炭气凝胶输液剂包括供静
15、脉输液用的纯炭气凝胶微该炭气凝胶输液剂包括供静脉输液用的纯炭气凝胶微粒针剂、活化炭气凝胶微粒针剂、吸附有催化剂的炭粒针剂、活化炭气凝胶微粒针剂、吸附有催化剂的炭气凝胶针剂以及各种载药炭气凝胶针剂，其特征在于气凝胶针剂以及各种载药炭气凝胶针剂，其特征在于该炭气凝胶比表面积为该炭气凝胶比表面积为400-10000M2/g400-10000M2/g，重金属含量，重金属含量为为0.1-10ppm0.1-10ppm，其它可溶性金属离子为，其它可溶性金属离子为0.1-10ppm0.1-10ppm，灰，灰粉低于粉低于2 2，0.150.15亚甲兰吸附值为亚甲兰吸附值为6-306-30，该炭气凝，该炭气凝胶输
16、液剂中所含炭气凝胶微粒粒径为胶输液剂中所含炭气凝胶微粒粒径为35m-2nm35m-2nm，主，主要粒度分布范围为要粒度分布范围为6m-2nm6m-2nm，其中，其中3m-2nm3m-2nm占占9999，6m-3m6m-3m颗粒不超过颗粒不超过1 1，孔隙率在，孔隙率在5050-99.8-99.8之之间，孔径一般为间，孔径一般为1nm-35m1nm-35m，该炭气凝胶微粒经静脉，该炭气凝胶微粒经静脉输入血液后，与组织相容性极好，无毒副作用，无不输入血液后，与组织相容性极好，无毒副作用，无不良刺激性，无免疫原性，安全有疗效，对癌症、血管良刺激性，无免疫原性，安全有疗效，对癌症、血管动脉粥样硬化、冠心动脉粥样硬化、冠心 病、脑血栓、感染性疾病、氮气血症、急性有病、脑血栓、感染性疾病、氮气血症、急性有 机和无机毒物中毒等均有超乎寻常的治疗效果。机和无机毒物中毒等均有超乎寻常的治疗效果。(4)(4)炭气凝胶输液剂炭气凝胶输液剂 16
