緒論是具有生物相容性且經過安全性評價的應用於藥物
製劑的一類高分子輔料。
2、高分子材料在藥物製劑中的用途
藥物製劑的輔料
高分子前體藥物
藥物製劑的包裝材料
高分子結構合成化學反應
1、重複單元(repeating unit)是高分子鏈的基本組成單位。鏈節(1ink )
形成結構單元的小分子化合物稱為單體(monomer),單體是合成聚合物的原料。
n為重複單元數,又稱聚合度(degree of polymerization )簡稱dp,平均值,衡量高分子的乙個指標
聚合物的分子量 m= m0×dp
2、均聚物:一種單體聚合而成的聚合物。
共聚物:有兩種或兩種以上單體聚合而成的聚合物。
3、加聚與縮聚的區別
加聚:由單體加成而聚合起來的反應。無小分子生成。重複單元等於單體。
縮聚:單體間縮合脫去小分子而形成聚合物的反應。有小分子生成。重複單元不等於單體。
4、高分子化合物與小分子的區別
巨大的分子量(104~107)。
分子間作用力。
無沸點,不能汽化,多以固體或粘稠液體形式存在。
獨特的物理-力學效能。
大多數高分子具有機械強度。
多分散性,具有平均值的概念。
溶解前要經過溶脹過程,較小分子難溶。
5、高分子化合物分類
按工藝和使用分類:塑料、橡膠和纖維
按高分子主鏈結構分類:有機高分子、元素有機高分子、無機高分子
按聚合反應分類:均聚物與共聚物
按分子形態分類:線型高分子(高壓)、支化高分子(低壓)、體型高分子、星型高分子、梳型高分子
6、高分子的命名
習慣命名:澱粉、纖維素
按單體名稱命名:聚乙烯、聚丙烯
商品名:矽油、普流羅尼
系統命名1 找全所有結構單元形式。2 排次序,確定重複結構單元。3 按有機小分子的iupac命名規則命名重複結構單元。4 在重複結構單元名稱前加上「聚」。
英文縮寫:pe,pvp,plga,peg(peo),ps,pva
7、高分子結構
分子內結構:近程結構(一次結構):是指單個大分子鏈結構單元的化學結構和立體化學結構(化學結構)
遠端結構(二次結構):分子大小、構象。
分子間結構(聚集態):晶態、非晶態、織態、取向
8、高分子鏈的近程結構
結構單元的化學組成
鍵接方式頭頭連線、尾尾連線、頭尾連線
無規共聚、交替共聚、嵌段共聚、接枝共聚
空間排列間規共聚物,等規共聚為,無規共聚物
支化 交聯支鏈、交聯、互穿、端基
9、高分子的柔性
主鏈因素:co、cn、sio鍵比cc鍵容易旋轉;雙鍵使得相鄰的鍵容易旋轉;共軛雙鍵不易旋轉
側鏈:側鏈的存在一般降低柔性,而且側鏈越強柔性降低愈多。當側鏈對稱時柔性增加。
交聯溫度10、高分子的聚集狀態結晶態與非結晶態共存, tcmax=0.85tm
11、影響結晶的因素
對稱性越高越容易結晶
鏈規整性越高越容易結晶
分子間作用力:分子間相互作用較強的聚合物鏈的柔性較差,不易結晶
溫度支化
12、取向模型
取向:在外力作用下,分子鏈沿外力方向平行排列形成的結構。
分子取向單軸 :單方向
雙軸:互相垂直
整鏈:大尺寸取向
鏈段:小尺寸取向
效能變化
機械強度在取向方向增大
應力和收縮
13、織態結構
織態結構:不同聚合物之間或聚合物與其他成分之間堆砌排列問題
共混:兩種或兩種以上的高分子材料加以物理混合的過程
高分子合金:共混聚合物,嵌段聚合物和接枝聚合物
內聚能:1mol分子聚集在一起的能量。(內聚能越相近越容易共混,比例越相近越不易)
14、聚合反應
分為連鎖聚合、逐步聚合
連鎖聚合:由引發,增長,終止等基元反應所構成的聚合反應。烯類加聚(自由基、離子)
逐步聚合:大分子形成的過程是逐步性的,分子量逐步增加。(縮聚)
15、自由基聚合反應與陰離子型聚合反應有什麼區別
⒈ 活性中心: 自由基,陰離子
⒉ 引發劑種類
自由基聚合: 採用受熱易產生自由基的物質作為引發劑。包括偶氮類:過氧類,氧化還原體系 (易於分解、自由基活性高)
陰離子聚合: 採用易產生活性離子的物質作引發劑。親核試劑,主要是鹼金屬及其有機化合物
⒊ 單體結構: 自由基聚合:帶有弱吸電子基的乙烯基單體
陰離子聚合:帶有強吸電子取代基的烯類單體
⒋ 聚合機理: 自由基聚合:有終止反應和鏈轉移反應
陰離子聚合:往往無鏈終止反應和鏈轉移反應,新增其它試劑終止
⒌機理特徵: 自由基聚合:慢引發、快增長、速終止
陰離子聚合:快引發、快增長、無終止
⒍ 溶劑的影響:自由基聚合:溶劑只參與鏈轉移反應
陰離子聚合:溶劑的極性和溶劑化能力,影響聚合反應速率和產物的立構規整性。
⒎ 反應溫度: 自由基聚合:取決於引發劑的分解溫度50 -80 ℃
陰離子聚合:引發活化能很小。為防止鏈轉移、重排等副反應,在低溫聚合。
⒏ 阻聚劑種類
自由基聚合:苯醌、氧
陰離子聚合:極性物質水、醇,酸性物質,co2
16論述線型縮聚反應的特點
(1)逐步性:① 縮聚反應沒有特定的活性中心②反應體系中存在著分子量遞增的一系列中間產物;延長聚合時間主要目的在於提高產物聚合度 ③官能團的反應活性只與官能團的種類有關,而與所連線的分子鏈的長短無關。
(2)成環性:縮聚反應通常在較高溫度和較長時間內方能完成, 往往伴有一些副反應,成環反應就是其副反應之一。成環反應和成線反應是一對競爭反應,其與環的大小、分子鏈柔性、溫度及反應物濃度有關。
(3)平衡反應。
17、反應程度指參加反應的官能團數目(n)與初始官能團數目(n0)的比值。p
18、凝膠化現象反應達到一定程度時,體系黏度突然上公升,以致出現不溶的凝膠,稱為凝膠化現象。
19、聚合反應本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸液聚合(珠狀聚合)、介面縮聚、輻射聚合
縮聚:本體聚合、溶液聚合、介面縮聚
20、聚合物的化學反應
根據聚合度和側基或端基的變化,聚合物的化學反應,可分為三類:
聚合度基本不變(端基)
聚合度變大(交聯)
聚合度變小(降解、解聚)
21、影響官能團反應能力的因素
結晶效應
溶解度效應
臨近基團效應
機率效應
立構效應
22、聚合物的降解與老化
聚合物降解是指在熱、光、機器力、化學試劑、微生物等外界因素作用下。聚合物發生分子鏈無規斷裂,側基和低分子的消除等反應,致使聚合度和分子量下降的現象。
23、熱降解
解聚末端,鏈增長的逆反應,端基斷裂,得到產物是原來單體及低聚物。
無規斷裂
取代基的消除
24、其他降解光降解、機械降解、化學試劑分解
25、生物降解反應聚合物在生物環境中(水、酶、微生物等作用下)大分子的完整性受到破壞,產生碎片或其他降解產物的現象。(分子量下降)
26、化學降解主鏈上不穩定鍵的斷裂
側鏈斷裂
交聯鍵斷裂
27、物理降解表面降解(非均勻降解)、本體降解(均勻降解)
28、影響降解的因素
化學鍵的型別
結晶度和分子量
親水性和疏水性
ph 共聚物的組成
酶降解殘留單體和其他水分子物質的存在
其它因素
29、聚合物使用中存在老化現象(遮光劑、抗氧化劑)
30、生物降解聚合物用於緩控釋製劑物理性質
分子量及多分散性
玻璃化溫度玻璃化溫度應大於37℃
機械強度
溶解性滲透性可滅菌性
載藥量要適當,一般可加至30%~50%
31、相對分子質量(分子量大,多分散)
數均相對分子質量、重均相對分子質量、黏均相對分子質量
32、分子量及分子量分布測定方法
端基 mn 104
黏度法 m 104~ 107
光散射法 mw 104~ 107
分布的測定方法1、凝膠色譜法 (分子量分布)
2、相平衡分級法 (溶解分級法、沉澱分級法)
高分子材料的物理化學性質
1、 溶解與溶脹
溶脹:溶劑分子滲入高分子內部,使其體積膨脹。
溶脹度:一定溫度下,單位重量或體積的凝膠所能吸收液體的極限量
分為有限溶脹和無線溶脹
2、 影響溶解的因素
分子量大,溶解度小
交聯度大,溶解度小
與聚集態有關,非晶態溶解度大
晶態聚合物,先破壞晶格,方能溶解
分子量相同的聚合物,支鏈的比線型的更易溶解
吉布斯能小於零才能溶解
3、 溶劑的選擇原則
溶劑引數原則(非極性)
極性相似原則(極性)
溶劑化原則
4、為什麼極性結晶高聚物的溶解,除了用加熱方法使其溶解之外,也可在常溫下加強極性溶劑使之溶解?
因為極性結晶聚合物中的非晶相部分與強極性溶劑接觸時,產生放熱效應,放出的熱使結晶部分晶格被破壞,然後被破壞的晶相部分就可與溶劑作用而逐步溶解。
5、高分子運動的特點
運動單元的多重性
高分子熱運動是鬆弛過程,它具有時間的依賴性
高分子熱運動與溫度有關(激發該運動單元、使高分子物質的體積膨脹)
6、高分子的物理狀態玻璃態、高彈態、粘流態
7、玻璃態轉變溫度聚合物在玻璃態和高彈態之間的轉變稱為玻璃化轉變,其對應的轉變溫度稱為玻璃化轉變溫度,通常以tg表示。
8、高分子的熱一形變曲線圖中分為五個區,分別為玻璃態、玻璃化轉變區、高彈態 、粘流轉變區、粘流態
9、影響tg因素
主鏈 取代基的空間位阻和側鏈的柔性
分子間作用力
● 側鏈的極性
● 氫鍵
● 離子鍵
共聚無規共聚: 乙個tg 均聚物之間
接枝/嵌段共聚: 相容,乙個tg
交聯 分子量
增塑劑(減小)
10、粘流溫度(tf)
11、聚合物粘性流動的特點
藥用高分子材料教學大綱
課程名稱 藥用高分子材料 課程編號 08083312 課程英文名稱 polymer materials for medicines 總學時 34 學分 2 一課程的性質與任務 藥用高分子材料 是藥學專業的專業基礎課,隨著近年來藥物製劑理論和實踐的迅速發展,藥用高分子材料愈來愈受到重視,也是一門較新的...
高分子材料
高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的,如天然橡膠 棉花 人體器官等。人工合成的化學纖維 塑料和橡膠等也是如此。一般稱在生活中大量採用的,已經形成工業化生產規模的高分子為通用高分子材料,稱具有特殊用途與功能的為功能高分子。樹枝,獸皮,稻草等天然...
藥用高分子材料練習題A答案
1 名詞解釋 1.結構單元 高分子中結構中重複的部分,又稱鏈節。2.元素有機高分子 該類大分子的主鏈結構中不含碳原子,而是由矽 硼 鋁 鈦等原子和氧原子組成。3.共聚物 有兩種或兩種以上的單體或聚合物參加反應得到的高分子稱為共聚物。4.熔融指數 在一定溫度下,熔融狀態的聚合物在一定負荷下,單位時間內...