1、h1第四章 药用天然高分子材料h2天然药用高分子材料的分类多糖类：如淀粉、纤维素、阿拉伯胶、海藻酸、甲纱、果胶等。蛋白质类：聚L-氨基酸、明胶、白蛋白等。其他类h3（一）来源：植物的种子或块中如:大米约80%;小麦约70%;马铃薯约有20 第一节淀粉及其衍生物一、淀粉h4薏米淀粉颗粒结构大米淀粉颗粒结构h5来源淀粉含量品种淀粉含量糙米73%豌豆58%高梁70%蚕豆49%燕麦面67%荞麦面40%小麦66%甘薯19%大麦60%马铃薯16%谷子60%h6（二）、淀粉的结构OHHOOHHOOCH2OH结构单元：D吡喃型葡萄糖淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物。淀粉组成可以分为两类，直链淀
2、粉与支链淀粉。自然淀粉中直链，支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%，视植物种类、品种、生长时期的不同而异。h7OOHOOHOHOOCH2OHCH2OH1441OHOOHOOCH2OHOH -1,4-苷键直链淀粉结构 由D-葡萄糖以a-1,4苷键连接而成的线型聚合物（聚合度200980），在溶液中，可取螺旋结构、部分断开结构和不规则的卷曲结构。h8由于分子内氢键作用，直链淀粉的螺旋形结构h9支链淀粉（Amylopectin）：葡萄糖通过-(1,4)糖苷键连接构成主链，支链通过-(1,6)糖苷键与主链连接，是一种非常大的、支化度很高的大分子，分子量为1075x108。聚合度为600600
3、0，50个以上小分支，每分支平均含2030葡萄糖残基，分支与分支之间为1112个葡萄糖残基。h10OOHOOHOHOOCH2OH141OHOOHOHOCH2OHOHCH2O6-1,6苷键-1,4-苷键支链淀粉h11支链淀粉构象示意图 h121.淀粉粒的比重约为1.5，不溶于冷水,但吸湿性很强淀粉制造工业的理论基础所谓水磨法，就是利用这一性质。先将原料打碎成糊(若原料为玉米一类籽粒粮则必须先行浸泡，然后湿磨破坏组织，使其成糊)，除去蛋白质及其它杂质，再使淀粉在水中沉淀析出2.直链淀粉溶于热水（60-80度），支链淀粉不可溶。（可用于分离二者）h133.淀粉的糊化 淀粉在水中经加热后出现膨润现象，
4、继续加热，成为溶液状态，这种现象称为糊化，处于这种状态的淀粉称为-淀粉。h14糊化的本质：淀粉在水中加热后，破坏了结晶胶束区的弱的氢键，水分子开始侵入淀粉粒内部，淀粉粒开始水合和溶胀，结晶胶束结构逐渐消失，淀粉粒破裂，直链淀粉由螺旋线形分子伸展成直线形，从支链淀粉的网络中逸出，分散于水中；支链淀粉呈松散的网状结构，此时淀粉分子被水分子包围,呈粘稠胶体溶液。糊化温度：糊化通常发生在一个狭窄的温度范围，较大的颗粒先糊化，较小的颗粒后糊化。淀粉粒溶胀、内部结构破坏的温度范围，称为糊化温度。h15影响糊化的因素（1）淀粉粒结构（分子间缔合程度，支直链比例，颗粒大小）。（2）温度高低。（3）共存的其它组
5、分：糖、脂类、盐会不利糊化。（4）PH值。（5）淀粉酶。h164.淀粉老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。老化后的淀粉失去与水的亲和力，难以被淀粉酶水解，因此不易被人体消化吸收，遇碘不变蓝色。h17淀粉老化的本质：糊化的淀粉分子在温度降低时，又自动排列成序，分子间经由羟基生产氢键而相互结合，形成高度致密的结晶化的不溶性淀粉分子微晶束。如果淀粉糊的冷却速度很快，特别是较高浓度的淀粉糊，直链淀粉分子来不及重新排列界成束状结构，便形成凝胶体。h18淀粉由增溶或分散态向不溶的微晶态的不可逆转变，即大多是直链淀粉分子的重新定位。h19影响老化的因素1)
6、温度24，淀粉易老化；60 或-20 ，不易老化；2)含水量含水量30%60%，易老化；含水量过低或过高，均不易老化；3)结构直链淀粉易老化；聚合度中等的淀粉易老化；h204)pH值7或 10，因带有同种电荷，老化减慢；5)共聚物的影响脂类和乳化剂可抗老化；多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化的作用；6)其他因素淀粉浓度、某些无机盐对于老化也有一定的影响。h21老化作用的防止与利用 在生产上为了防止淀粉的老化作用，采用高温糊化，同时进行激烈搅拌，使淀粉分子充分分散，但必须严格控制加热时间及搅拌条件，使淀粉糊液保持一定的粘度。淀粉发生凝沉
7、作用，可使食品品质下降，但有时也可利用淀粉的凝沉作用制造各类制品，如我国粉丝的制造，就是利用含直链淀粉高的淀粉（如绿豆、豌豆等），通过糊化、凝沉、干燥等步骤制成。h22 5.显色反应：直链淀粉支链淀粉+I2兰 色紫红色 为什么会有这样的颜色变化?这是因为淀粉二级结构中的孔穴（每圈为六个葡萄糖单位）恰好可以络合碘分子，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。h231.在食品加工中的作用 1）用于糖果制作过程中的填充剂，也可以作为淀粉糖浆的原料。为了防粘、便于操作，可使用少量淀粉代替有害的滑石粉。2）作为雪糕、冰棍及罐头增稠剂，增加制品结着性和持水性。3）
8、用于稀释饼干的面筋浓度和调节面筋膨润度，解决饼干坯收缩变形的问题。(四)应用h242.在药物制剂中的应用稀释剂，崩解剂，填充剂，粘合剂等。淀粉由直链与支链构成的聚集体，直链淀粉分散于支链网孔中，支链遇水膨胀以及直链脱离促进淀粉崩解发生。h253.变性淀粉的应用(1)氧化淀粉用次氯酸盐或过氧化氢等氧化剂使淀粉氧化。氧化淀粉主要用于造纸工业的施胶剂，包装工业的纸箱胶粘剂，纺织工业的上浆剂和食品工业的增稠剂等。(2)交联淀粉淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂如环氧氯丙烷和甲醛等交联剂作用，使不同淀粉分子的羟基间联结在一起，所得衍生物称为交联淀粉。主要用于食品工业的增稠剂，纺织工业的上浆剂和医药工业
9、外科乳胶手套的润滑剂及赋形剂。(3)淀粉酯（与相应纤维素衍生物的结构类似）乙酸酯、高级脂肪酸酯、磷酸酯、黄原酸酯、硫酸酯、硝酸酯等。(4)淀粉醚（与相应纤维素衍生物的结构类似）羟丙基淀粉和羧甲基淀粉等。h26二、糊精(一)来源与制法淀粉水解糊精酸性、干燥蓝糊精红糊精无色糊精h27h28(二)性质 熔点178(伴随分解)，呈乙醇、乙醚，缓缓溶于水，其水溶物约为80%；易溶于热水，水溶液煮沸变稀，放冷粘度增加。(三)应用 稀释剂、粘合剂，增粘剂。但制成的片剂释放性能差，对主药含量的测定有干扰。h29(四)环糊精 由环状-D-吡喃葡萄糖苷构成，聚合度为6、7、8，分别成、-环糊精。h30OOOOOO
10、OOOOOOOOHOH2COHHOH2CHOH2CCH2OHCH2OHHOH2COHOHOHOHOHHOHOHOHOHOHOOHOHCH2OHCCCCCOCOHOh31 环糊精的结构特点 圆筒状；外缘亲水、内腔疏水，即具有极性的外侧和非极性的内侧；有手性。h32-环糊精-环糊精-环糊精葡萄糖残基数678分子量97211351297水中溶解度/g.mol-114.58.523.2旋光度+150.5+162.5+1744空穴内径C4.57.88.5空穴高A6.77.07.0物理性质：h33应用：环糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。如苄基青
11、霉素-环糊精包合物。用作相转移催化剂；分离旋光异构体；增加反应的立体选择性与区域选择性被用于有机合成中；形成主客体包合物，使环糊精具有一定的选择识别能力；h34-环糊精在中药制剂中的应用：(1)在中药制剂中，主要用于包合挥发油，防止中药挥发油在生产和贮藏过程中挥发、升华或氧化变质。(2)增加药物溶解度，提高制剂的生物利用度，减少服药剂量。(3)有的药物具有不良臭味、苦涩味，甚至有些具有较强的刺激性，影响该制剂的应用，特别是对于儿童和老人，将其制成包合物可使不良臭味、苦味减轻或消除。h35 (4)用-环糊精包合挥发油，可使其粉末化，制成散剂、颗粒剂、片剂、硬胶囊剂等剂型，不仅便于生产，而且可使剂
12、量准确，利于保存和携带。(5)-环糊精与药物包合可以达到药物贮存的作用，控制药物释放，还可以提高亲脂性药物在毫微囊中的载药量，从而使制备毫微囊成为可能，并达到靶向或控释给药的目的。(6)促进药物经皮吸收作用h36三、预胶化淀粉(一)制法：将玉米淀粉加水后利用加热法(或机械法)使淀粉的分子长链全部(或部分)断裂成为短链，最终成为一种胶态物质。然后将预胶化淀粉烘干、磨细、过筛使之成为微粉。h37(二)性质：白色无定形粉末，易吸潮，能在温水中溶解，不溶于乙醇、乙醚等，碱中稳定，酸中较差。特征：（1）流动性好（无论干湿），并有粘合作用，可增加片剂硬度，减少脆碎度；（2）可压性好，弹性复原率小，适用于全
13、粉末压片；（3）具自我润滑作用，减少片剂从模圈顶出的力量；（4）良好的崩解性质。h38(三)应用：预胶化淀粉：它是淀粉经水解的产物,保持了淀粉的形状,改善了其可压性、流动性,不改变其崩解性,制成的片剂硬度、崩解性都较好,释药速度快,有利于提高生物利用度。它既可直接加入作为粘合剂，也可作为湿法造粒的粘合剂；流动性好，更适合药物的造粒工艺。可缩短药片在胃液中的崩解时间，从而更利于药效的发挥，提高药片的生物利用度。此外，它可作为“脉冲给药片”的重要赋形材料，或作为两种不同药物之间的天然“阻隔层”材料。h39四羧甲基淀粉钠（一）制法OOHOHHOOOOHOHHOOOOHOHHOOHnOOHOHHOOO
14、OHOCH2COONaHOOOOHOHHOOHnNaOHClCH2COOHh40（二）性质能分散于水，形成凝胶，在醇中溶解度约为2%，不溶于其它有机溶剂。对碱及弱酸稳定，对较强的酸不稳定，不易腐败变质。具有良好的吸水性和吸水膨胀性，吸水膨大200300倍而颗粒本身不破坏，具有良好的可压性、流动性，无引湿性，增加硬度不影响其崩解性，尤其适用于制备不溶性药物片剂，促进药物的溶出。h41（三)应用是广泛应用的崩解剂，系淀粉的羧甲基醚，水性羧甲基的存在，使淀粉分子内及分子间氢键减弱结晶性减小，轻微的交联结构降低了它的水溶性，从而在水中易分散并具溶胀性吸水后体积可增加300倍。目前国内外均有商品出售。h
15、42存在:纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。第二节 纤维素h43结构：h44OOOHHOHHOH HCH2OHHHCH2OHOHHHOH HHOOn 结构单元是D-吡喃葡萄糖基，相互间以-1,4-苷键连接，分子式为(C6H10O5)n，聚合度几百至一万。h45线性、长链、半刚性高分子；聚合度高，结晶度高；形成氢键 OOHOOHCOOOOOOOHOOHCHOHOOHCCOH H2OHH2OH H2OHH2OH纤维素与淀粉在结构上的差异仅在于两个葡萄糖分子的连接方式不同。h46性质：(1)化学反应性：醇羟基可以发生氧化、醚化、酯化反应、接枝共聚等。酯化反应时，伯醇羟基的反应速度最
16、快。(2)氢键的作用：在纤维素分子内或分子间可形成 缔合氢键，也可以与其他分子形成氢键。一般，结晶区内羟基都已形成氢键，而在无定形区，则有少量游离羟基。h47(3)吸湿与解吸：游离羟基易与极性水分子形成氢键缔合，产生吸湿作用。(4)溶胀性：纤维素在浓碱液(12.5%19%)中能形成碱纤维素，具有稳定的结晶格子；温度降低，溶胀作用增加。h48(5)降解热降解：受热时或发生水解或氧化降解。20150，只进行纤维素的解吸；150140，产生葡萄糖基脱水；240400，断裂纤维素分子中的苷键和C-C键；400时，芳构化和石墨化。机械降解：聚合度下降，同时结晶度下降。(6)水解性：酸性条件下易水解，碱性
17、条件下一般较稳定。h49一、粉状纤维素(Powdered Cellulose)(一)来源与制法纤维浆17.5%NaOH20。C不溶部分干燥、粉碎粉状纤维素包括纤维素与半纤维素，聚合度约500。h50(二)性质 白色、无臭、无味粉末，具有纤维素的通性，不溶于水、稀酸及大多数有机溶剂，微溶于NaOH溶液。平衡吸湿量大都在10%以下，流动性较差，具有一定可压性。(三)应用 粘合剂(520%)、崩解剂(515%)、助流剂(12%)和填充剂。不得用作注射剂或吸入剂辅料。h51二、微晶纤维素(Microcrystalline Cellulose)(一)结构与制法-纤维素2.5mol/L HCl105。C,
18、15 min溶去无定形部分水洗、氨洗微晶纤维素胶态微晶纤维素：纤维素+亲水性分散剂h52h53(二)性质 白色、无臭、无味，多孔、易流动粉末，不溶于水、稀酸、氢氧化钠液和一般有机溶剂。聚合度约220，结晶度高。可压性：具有高度变形性，极具可压性。吸附性：为多孔性微细粉末，可以吸附其他物质如水、油和药物等。h54分散性：微晶纤维素在水中经匀质器作用，易于分散生成 妈油般的凝胶体。胶态微晶纤维素因含有亲水性分散剂，在水中能形成稳定的悬浮液，呈魄、不透明的“妈油”或凝胶状。反应性能：在稀碱液中少部分溶解，大部分膨化，表现出较高的反应性能。h55(三)应用 常见的牌号有Avicel(美国)、KC-W和
19、RC-N(日本)、Solka-Flok(意大利)等。同一牌号又分为不同的型号，如Avicel有PH型、TQ型和RC型之分。PH型Avicel又根据其粒度大小分为PH-101、PH-102和PH-103等。h56赋形剂：能牢固地吸附药物及其他物料，并起球化作用，不无需造粒，可直接压片。崩解剂：既不易吸潮又能在水中或胃中迅速崩解。稳定剂：在水中能形成稳定分散体。药物制剂的缓释材料：药物可进入微晶纤维素的多孔结构，与微晶纤维素分子羟基形成分子间氢或被微晶纤维素分子氢键所包含，干燥成型后药物分子被固定。h57第一种合成高分子的诞生 1864年的一天，瑞士巴塞尔大学的化学教授舍恩拜因在自家的厨房里做实验
20、，一不小心把正在蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶打破在地板上。因为找不到抹布，他顺手用他妻子的布围裙把地擦干，然后把洗过的布围裙挂在火炉旁烘干。就在围裙快要烘干时，突然出现一道闪光，整个围裙消失了。为了揭开布围裙自燃的秘密，舍恩拜因找来了一些棉花把它们浸泡在硝酸和硫酸的混合液中，然后用水洗净，很小心地烘干，最后得到一种淡黄色的棉花。现在人们知道，这就是硝酸纤维素，它很易燃烧，甚至爆炸。被称为火棉，可用于制造炸药。这是人类制备的第一种高分子合成物。虽然远在这之前，中国人就知道利用纤维素造纸，但是改变纤维素的成分，使它称为一种新的高分子的化合物，这还是第一次。h58第一种塑料的诞生 英国冶金学家、化学家帕克斯
21、发现硝酸纤维素能溶解在乙醚和酒精中，这种溶液在空气中蒸发了溶剂可得到一种角质状的物质。美国印刷工人海厄特发现在这种物质中加入樟脑会提高韧性，而且具有加热时软化，冷却时变硬的可塑性，很易加工。这种用樟脑增塑的硝酸纤维素就是历史上第一种塑料，称为赛璐珞(Celluloid)。它广泛被用于制作乒乓球、照相胶卷、梳子、眼睛架、衬衫衣领和指甲油等。h59人造丝的诞生 1884年夏尔多内产生了将硝酸纤维素溶液纺成一种新纤维的想法，他制造了第一种具有光泽的人造丝。当1889年这种新的纤维在巴黎首次向公众展示时曾引起了轰动。这种人造丝有丝的光泽和手感，也能洗涤。可惜这种人造丝极易着火燃烧。后来硝酸纤维素人造丝
22、被更为防火的两个品种所取代，一种是醋酸纤维素，另一种是再生纤维素。今天这两种人造丝的产量已是生丝的65倍。h60第三节 纤维素衍生物概述一药用纤维素衍生物的化学类别 酯类、醚类、醚酯类 二化学结构类型与应用性质 1、取代基团的性质 2、被取代羟基的比例 取代度(DS)：每个葡萄糖单无中被取代羟基数的平均值 h61摩尔取代度(MS)：平均每个葡萄糖单元与环氧烃反应的摩尔数 3、重复单元中及聚合物链中取代基的均匀度4、链平均长度及衍生物的分子量分布六配伍相容性 衡量指标：Tg相容：Tg 1Tg混 Tg2部分相容：同时有Tg混、Tg1(或Tg2)Ks，Ts；Ks，Ts T =sT e0NsKh62七
23、生物粘附性机理：静电、润湿、互穿、断裂主要影响因素：极性、分子量 八热致凝胶化和昙点 1、热致凝胶化：水溶性非离子型纤维素衍生物，在低温时溶于水，升温后形成凝胶的现象。2、初期沉淀温度：透光率97.5%h633、昙点：透光率50%4、凝胶的“熔点”：凝胶粘度开始迅速下降的温度 应用：涂膜剂、缓释制剂 九液晶的形成 h64 第四节 药用纤维素衍生物概论 一、纤维素酯类(一)醋酸纤维素(Cellulose Acetate)(1)制备 OHOHOH2COHn+3n(CH3CO)2H2SO43nCH3COOHOH3COCOH3COCOH2COCOCH3n+纤维素三硝酸酯三醋酸纤维素h65安全性：无生物
24、活性，有生物相容性。其它：在生物pH范围内稳定，无配伍禁忌。耐热性提高，不易燃烧，电绝缘性提高。(3)应用：肾渗析膜、透皮吸收剂(三醋酸纤维素)，缓释制剂及包衣(二醋酸纤维素)。二醋酸纤维素薄膜具半渗透性，可阻止溶液中水分子以外的物质的渗透，是制备渗透泵片剂包衣的主要材料溶解性：不溶于水，可溶于某些有机溶剂，吸湿性小。水的渗透性及在有机溶剂中的溶解性随取代度增加而减小。(2)性质 h66(二)纤维醋法酯(Cellulose Acetate Phthalate)1、结构含乙酰基1726%,含酞酰基3036%。取代度约为1的醋酸纤维素，在稀释剂吡啶中同酞酸酐酯化而成的半酯。2、性质(1)溶解性：白
25、色易流动有潮解性的粉末，不溶于酸性水溶液，而可以在pH6.0以上的缓冲液中溶解，溶于丙酮及与乙醇或甲醇的混合溶剂系统，h67(2)稳定性：吸湿性不大，但高温高湿易水解。(3)安全性：口服毒性低，体内不代谢，对耳、粘膜及呼吸道有刺激性。CAP 具有急性化学腐蚀作用，严重者可以造成栓塞后动脉瘤模型的破裂。3、应用：肠溶包衣材料(制成水分散体)、缓释材料。(4)具有抗HIV活性和抗疱疹病毒作用h68二、纤维素醚类(一)羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose Sodium)、交联CMCNa、CMCCa 1、制法 h692、性质(1)溶解性：易分散于水中成胶体溶液，不溶于乙醚、乙醇
26、、丙酮等有机溶剂，水溶液对热不稳定。有吸湿性。水中溶解度与取代度有关，0.52时可溶，一般0.7左右。(2)粘度：取代后，纤维素原有的结晶结构被破坏，并因钠盐的强烈亲水性而极易溶于水，水溶液具粘性。H10或H5粘度急剧下降，H2，沉淀出现。取代度0.8，耐酸和耐盐性好。（3）分散度：粒度对分散性和溶解性有影响 h70交联CMCNa：不溶于水，粉末流动性好。良好吸水溶胀性，有助于片剂中药物溶出和崩解。CMCCa：取代度与CMCNa相近，但分子量低，不溶于水，易吸水膨化。h713、应用CMCNa：助悬剂、稳定剂、增稠剂、粘合剂、崩解剂、缓释材料、薄膜包衣材料。皮下或肌肉注射混悬剂的助悬剂，但不宜静
27、脉注射。膨胀性通便药，粘膜溃疡保护剂。也用做纺织浆料、造纸增强剂和油田钻井泥浆处理剂羧甲基纤维素是惰性粘合剂和增稠剂，用于调节和改善很多食品(果冻、糊馅、可涂抹的干酪、色拉调味汁、饼馅、糖霜)的质地。交联CMCNa：良好崩解剂CMCCa：由于CMCNa口服易成糊状，且作为崩解剂型性能不好。助悬剂、增稠剂、崩解剂、粘合剂、分散剂 也适用于限制钠盐摄取的患者使用。h72(二)甲基纤维素(Methyl Cellulose)1、制法 OOOHHORHOR HCH2ORHHCH2ORORHHOR HHOOnR=-H或-CH3h732、性质(1)含甲氧基27.531.5%，取代度1.52.2，聚合度501
28、500。(2)白色至黄白色粉末或颗粒，相对密度1.261.31，熔点280300。(3)溶解性：不溶于热水、饱和盐溶液、醇、醚、丙酮、甲苯、氯仿；溶于冰醋酸或等量混和的醇和氯仿中。冷水中的溶解度与取代度有关，取代度为2时最易溶。微有吸湿性。h74(4)粘度：温度升高，初始粘度下降，再加热反易胶化；取代度增加，胶化温度降低。(5)稳定性：室温时，pH在2-12间稳定；易霉变，常用热压灭菌法灭菌，与常用的防腐剂有配伍禁忌。(6)安全性：安全、无毒，可供口服，不宜静脉注射。3、应用粘合剂、助悬剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、缓释制剂。h75(三)乙基纤维素(Ethyl Cellulose)1、制法OOO
29、HHORHOR HCH2ORHHCH2ORORHHOR HHOOnR=-H或-CH2CH3h762、性质(1)一般物性：白色或黄白色粉末及颗粒，无臭、无味。(2)溶解性：不溶于水、胃肠液、甘油和丙二醇。乙氧基含量46.5%，易溶于乙醇、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、甲苯等。h77(3)稳定性：耐碱、耐盐，短时间内耐稀酸，高温及日照下易氧化降解。3、应用 是一种理想的水不溶性载体材料，适宜作为对水敏感的药物骨架、水不溶性载体、片剂的粘合剂、薄膜材料、微囊囊材和缓释包衣材料等。h78(四)羟乙基纤维素(Hydroxyethyl Cellulose)1、制法C6H7O2(OH)3n+nNaOHnCH2CH2
30、OC6H7O2(OH)2(OCH2CH2OH)+n2、性质(1)溶解性：全溶于冷水、热水、弱酸、弱碱、强酸、强碱，不溶于大部分有机溶剂(可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺)，在二醇类极性有机溶剂中能膨化或部分溶解。h79(2)相溶性：在溶液中与多数水溶性树脂及无机盐溶液可混用形成清澈、均匀、高粘度溶液。(3)粘度：粘度随浓度增加而很快增加，随温度增加会下降。冷却至原来温度，溶液又恢复原来的粘度。pH为212时稳定，否则，粘度会下降。(4)成膜性：溶液能制成无色、透明的膜。h803、应用 眼科制剂、耳科及局部外用的辅料。作为药物和食品的粘结剂、成膜剂、增稠剂、悬浮剂和稳定剂，对药物有微粒包封作用，从
31、而使药粒起缓释作用。h81(五)羟丙基纤维素和低取代羟丙基纤维素(HPC，L-HPC)与甲基纤维素有类似溶解性质和特点1、制法C6H7O2(OH)3n+nNaOHC6H7O2(OH)2(OCH2CHOH)CH3+nnCH3CHCH2OHPC羟丙基含量为53.477.8%，L-HPC含量为516%h822、性质(1)溶解性：HPC可溶于甲醇、乙醇、丙二醇、异丙醇、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺，高粘度型号溶解性较差。(2)热致凝胶性：易溶于38度以下水中，加热胶化，在4045时形成絮状膨化物，放冷可复原。(3)粘度：与聚合度有关h83(4)稳定性：有潮解性，但粉末很稳定。水溶液易受化学(低pH)、生物
32、及光降解而致粘度降低。不宜与高浓度溶质配伍，因溶质夺取溶剂中的水分产生沉淀。(5)L-HPC突出特点：在水和有机溶剂中不溶，但在水中可溶胀，溶胀性随取代基的增加而提高。有很大的表面积和孔隙度，可加速吸湿速度，增加溶胀性h843、应用 粘合剂、成粒剂、薄膜包衣材料，还可作为微囊包封的膜材、胃内滞留片的骨架材料和辅料、混悬剂的增稠剂和保护胶体，也常用于透皮贴剂。L-HPC：缓释片剂骨架、崩解剂等。h85(六)羟丙甲纤维素(HPMC)是纤维素的部分甲基和部分聚羟丙基醚1、结构甲基取代度为1.02.0,羟丙基平均取代摩尔数为0.10.34h862、性质（1）溶解性：是一种经环氧丙烷改性的甲基纤维素冷水
33、溶解、热水不溶，具热致凝胶性。能溶于甲醇和乙醇溶液、氯代烃、丙酮等，它在有机溶剂中的溶解性优于水溶性。有一定吸湿性。（2）黏度：温度升高，黏度开始下降，但至一定温度时则黏度突然上升而发生凝胶化。（3）相容性：水溶液对一般盐类如氯化物、溴化物、磷酸盐、硝酸盐等稳定；可与水溶性高分子化合物混用，而成为均匀透明的黏度更高的溶液。（4）稳定性：在pH值212范围内不受影响；醚化取代度增加，抗酶侵蚀能力增强。h87（5）具有良好的成膜性。将它的水溶液或有机溶液，涂于玻璃板上，经干燥后即成为无色、透明而坚韧的薄膜。（6）吸湿性3、应用除具有其他纤维素醚类的增稠、分散、乳化、粘合、成膜、保持水分和提供保护胶
34、体作用外，在有机溶剂中的溶解性较其他纤维素醚优越。用作基质、黏合剂、骨架材料、制孔道剂、成膜材料或包衣材料等，缓释制剂，眼用制剂。h88三、纤维素醚酯类（一）、羟丙甲纤维素酞酸酯（HPMCP)1.制法 羟丙基甲纤维与酞酸在冰醋酸中，以无水醋酸钠为催化剂酯化而得。2.性质 形状：米黄色或白色的片状物或颗粒 溶解性：不溶于水和酸性溶液 稳定性：化学与物理性质稳定 膜透过性3.应用HPMCP是性能优良的新型包衣材料。因其无味，不溶于唾液，故可用作薄膜包衣以掩盖片剂或颗粒的异味。它不溶于胃液，但能在小肠上端快速膨化溶液，故是肠溶衣的良好材料。也可用于制备缓释药物的颗粒。h89（二）、醋酸羟丙基甲基纤维
35、素琥珀酸酯（HPMCAS)1.来源 醋酸羟丙基甲纤维为原料，与醋酸、无水琥珀酸酯化而得。2.性质 溶解性：不溶于水、乙醇和乙醚，溶于氢氧化钠、碳酸钠溶液 吸湿性 稳定性：200度之前稳定，比CAP、HPMCP稳定3.应用 应用作片剂肠溶包衣材料、缓释性包衣材料和薄膜包衣材料。特殊优点是在小肠上部的溶解性好，对于增加药物的小肠吸收比现行的一些肠溶材料理想。h90第五节 其他天然高分子材料一、阿拉伯胶（一）来源豆科植物金合欢树的树干创伤分泌渗出物，主要由多糖组成（二）性质1.形状：泪珠状圆球颗粒，呈透明的琥珀色2.溶解度：由于具有高度分枝状结构，具有高度的水溶性，易溶于冷热水，属于水溶性胶3.黏度
36、：由于有较多的支链而形成粗短的螺旋结构，具有一定的粘稠性4.酸稳定性5.表面活性剂：具有良好的亲油性和亲水性，是非常好的天然水包油型乳化稳定剂h91（三）应用 口服安全无毒，但由于含有异种蛋白和多糖，不宜作注射剂用。黏合剂，常与淀粉混合使用；乳化剂；增稠剂；助悬剂；微囊材料等h92二、胶原（一）来源主要以动物组织如猪皮、牛皮、猪和牛的跟腱、鱼皮、禽爪为原料提取出的物质。（二）性质1.胶原吸水膨胀，但不溶于水；与水共热，断裂部分肽键生成胶原2.胶原的许多物化性能，主要与分子链中疏水性的氨基酸之间和肽键之间由于氢键引起的聚集行为有关，具有生物相容性和生物活性。h93（三）应用1.可在体内降解的材料
37、 如吲哚美辛胶原蛋白烧伤膜2.一种安全、有效的软组织缺损的整形材料3.以胶原制成高强度纤维，可作为手术缝线；4.以胶原制备成贴剂、凝胶剂、喷雾剂等，可用于创伤治疗和伤口止血。h94三、明胶 （一）来源是白色或淡黄色的半透明颗位或条块，系动物骨皮等结缔组织胶原纤维蛋白的水解产物。（二）性质1.溶胀和溶解在冷水中吸水膨胀并软化，在热水中溶解（加热至40）在等电点时，明胶的粘度、溶解度、透明度、溶胀度最小。2.黏度在室温下形成网状结构，因而黏度增加。3.凝胶化质量优良的明胶的凝胶形成温度应在2935范围内。4.稳定性室温、干燥状态下可放置数年。h95（三）、应用由于明胶的凝胶具有热可逆性，主要的用途
38、是作为硬胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。由于明胶的薄膜均匀，有坚硬的拉力并富有弹性，故可用作片剂包衣的隔离层材料。还常用作栓剂的基质、片剂的粘合剂和吸收性明胶 海绵的原料由于明胶与生物有良好的相容性，所以是理想的透皮制剂的基材h96四、甲壳素和壳聚糖（一）来源 甲壳素又名几丁质、甲壳质，化学名称是(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄聚糖。甲壳素广泛存在于虾、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，是自然界含量仅次于纤维素的第二大天然高分子，甲壳素又是唯一大量存在的天然碱性多糖。（二）性质 甲壳素分子间作用力极强，不溶于水和一般有机溶剂。h97h98制备壳多糖和壳聚
39、糖的方法如下式：h99（三）、应用口服无毒，无皮肤刺激和眼刺激，对人体有良好的相容性。甲壳素 医用敷料：甲壳素具有良好的组织相容性，可灭菌、促进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩 药物缓释剂：多孔海绵状性质 止血棉、止血剂：在血管内注射高粘度甲壳素，可形成血栓口愈合剂，使血管闭塞，从而在手术中达到止血目的，较注射明胶海绵等常规止血方法，操作容易，感染少。h100天然多糖类材料 壳聚糖n是甲壳素去除部分乙酸基后的产物（甲壳素的衍生物），甲壳素继续用浓碱乙酸基化则得到壳聚糖，具有一定的粘度，无毒、无害、无副作用。n不溶于水和碱液，但可溶于多种酸溶液中。n壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似，只是2位
40、碳上得的羟基被氨基所代替。正是由于这个氨基使其具有许多纤维素所没有的特性，也增加了许多化学改性的途径。h101h102（二）性质1.物性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。吸湿性很强，仅次于甘油。2.生物降解性具有良好的生物相容性和生物降解性，降解产物一般对人体无毒副作用h1033.生物活性a.抗菌、杀菌作用b.抗肿瘤作用c.促进组织修复及止血作用作为止血剂有促进伤口愈合，并促进组织生长的功能，对烧伤、烫伤有独特的疗效。d.增强免疫力e.天然的抗酸剂，具有中和胃酸、抗溃疡作用，还可降低肾病患者血液胆固醇、尿素及肌酸水平。
41、h104n适用广，生物相容性良好的新型生物材料正在受到人们的普遍重视：n可吸收性缝合线，用于消化道和整形外科n人工皮，用于整形外科、皮肤外科，用于、度烧伤，采皮伤和植皮伤等n细胞培养，制备不同形状的微胶囊，培养高浓度细胞，如包封的是活细胞，则构成人工生物器官n海绵，用于拔牙患、囊肿切除、齿科切除部分的保护材料n眼科敷料，可生成较多的成胶原和成纤维细胞n隐形眼镜n用于药物释放系统和组织引导再生材料n固相酶载体 壳聚糖h105甲壳素/壳聚糖的硫酸酯代替天然产物肝素 肝素具有相当高的抗凝血活性，是一种临床常用的抗凝血药物。主要从牛肺或猪小肠黏膜提取，提取很困难，因而售价很高。肝素结构与甲壳素/壳聚糖
42、的主要差别在于肝素含硫酸酯。现已设计出特定结构与分子量的壳聚糖硫酸酯，其抗凝血活性高于肝素，但不会有象肝素那样能引起血浆脂肪酸浓度增高的副作用，且价格低廉。h106五、黄原胶（一）来源黄单孢菌属菌用糖发酵后提取的高分子多糖（二）性质1.白色、无臭、流动性良好的细粉2.溶于冷水和温水，颗粒越大、pH值越低，离子强度越大，溶解越快。3.无热胶凝作用4.很高的粘弹性，相容性好5.为聚阴离子电解质h107（三）应用1.在液体制剂中，作为增稠剂、助悬剂和乳剂的稳定剂2.在固体制剂中，粘合剂和崩解剂3.可作为亲水性骨架型缓释片材料h108（一）来源透明质酸是从牛眼、鸡冠、人的脐带等特殊原料中提取，近来也有
43、从某些细菌如放线菌中提取。（二）性质1.一种线性酸性黏多糖2.白色、无臭、无味、无定形粉末，有吸湿性，被公认是目前最优秀的保湿剂。3.不溶于有机溶剂、溶于水，水溶液具有较高的黏性，同时具有很好的润滑作用。六、透明质酸(HA)h109（三）应用v药物制剂用辅料v 药物传递的新辅料；眼科和皮肤科制剂；v缓释制剂：HA在二乙烯砜、甲醛、环氧化合物的作用下，可交联成凝胶，将药物吸收入凝胶网络中形成理想的缓释制剂。v皮肤外用制剂v2。新型医用材料vHA是关节液及软骨基质的主要成分，对关节软骨有营养、润滑、修复功能1.在眼科手术中作黏弹性保护剂，实施黏弹性手术h110七、海藻酸钠（一）来源海带、海藻和巨藻
44、（二）性质1.无臭、无味、白色至淡黄色粉末；不溶于有机溶剂和酸类；能缓缓溶于水形成黏稠液体，具有高黏性2.具有吸湿性3.与蛋白质、明胶、淀粉相容性好4.胶凝作用与其分子中古洛糖醛酸的含量和聚合度有关5.与大多数多价阳离子反应会形成交联。h111（三）应用1.广泛用于化妆品、食品及外用药物制剂2.利用海藻酸钠的溶解度特性、凝胶作为缓释制剂的载体、包埋剂或生物黏附剂；利用其溶胀性，作甭解剂；利用其成膜剂，制备微囊；利用其与二价离子的结合性，作为软膏基质或混悬剂的增黏剂3.用作药物的水性微囊的膜材，以代替用有机溶剂的包囊技术和用作缓释制剂的载体。h112八、白蛋白（一）来源健康的人血、健康产妇胎盘血（二）性质1.一种简单的蛋白质，分子中带有较多的极性基团，对许多药物离子具有高度的亲和力2.固态时为棕黄色无定型的小块或粉末；水溶液是近无色至棕色的微有黏稠性液体3.白蛋白易溶于稀盐溶液及水中；对酸较稳定，受热可聚合变化。（三)应用白蛋白注射剂主要用作血浆代用品
