藥用天然高分子

1、第四章第四章 藥用天然高分子材料藥用天然高分子材料第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、藥用天然高分子材料的定義 是指自然界存在的可供藥物制劑作輔料的高分子化合物。包括淀粉、纖維素、阿拉伯膠、甲殼素、海藻酸、透明質(zhì)酸、明膠以及白蛋白（如人血清白蛋白、玉米蛋白、雞蛋白等）等。 天然藥用高分子材料已用作藥物制劑的各種輔料。有時根據(jù)其結(jié)構(gòu)及性質(zhì)可進(jìn)行物理、化學(xué)或生物的改（變）性加工處理，使其能符合藥用和制劑工業(yè)生產(chǎn)的特殊需要和應(yīng)用要求。 二、天然藥用高分子材料的分類 按照其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)單元可以分為多糖類、蛋白質(zhì)類和其他類。 依據(jù)原料來源，又可分為淀粉及其衍生物，纖維素及其衍生物和甲殼素及其衍生物等。 按照加

2、工和制備方法，可分為天然高分子材料、生物發(fā)酵或酶催化合成的高分子材料和天然高分子衍生物材料三大類。 三、天然藥用高分子材料的特點(diǎn) 有的溶于水，有的難溶或不溶于水 有的在藥物制劑作輔料時供外用，有的可供口服； 有的口服后可被消化吸收（如淀粉），有的則在人體內(nèi)不能生物降解（如纖維素） 有的具有生物活性或靶向性（如白蛋白） 大多無毒、應(yīng)用安全、性能穩(wěn)定、價格低廉、生物相容性好 作為藥用輔料，天然藥用高分子及其衍生物不僅用于傳統(tǒng)的藥物劑型中，而且可用于緩控釋制劑、納米藥物制劑、靶向給藥系統(tǒng)和透皮治療系統(tǒng)等新型現(xiàn)代劑型和給（輸）藥系統(tǒng)。第二節(jié) 淀粉及其衍生物 一、淀粉一、淀粉 1、來源與制法： 淀粉是植

3、物經(jīng)光合作用生成的多聚葡萄糖的天然高分子化合物，廣泛存在于植物的根和種子中。 玉米、小麥、稻米、馬鈴薯、甘薯等均含有淀粉，藥用淀粉以玉米淀粉為主。 淀粉的制作工藝包括原料預(yù)處理、浸泡、粗破碎、細(xì)研磨和分離、脫水、干燥等。 2、化學(xué)結(jié)構(gòu) 淀粉分直鏈淀粉和支鏈淀粉兩大類。 直鏈淀粉：又稱膠淀粉，葡萄糖基之間以-1,4-苷鍵連接的線性多聚物。由于分子內(nèi)氫鍵，直鏈淀粉形成鏈卷曲的右手螺旋形空間結(jié)構(gòu)，約6個葡萄糖形成一個螺旋。 支鏈淀粉:是一種高度分枝的大分子，各葡萄糖基單位之間以-1,4-苷鍵連接構(gòu)成它的主鏈,在主鏈分枝處又通過-1,6-苷鍵形成支鏈,分枝點(diǎn)的-1,6-糖苷鍵鍵占總糖苷鍵的4%5%。

4、3、性質(zhì) 一般物性： a、形態(tài)與物性常數(shù)：、形態(tài)與物性常數(shù)：玉米淀粉為白色結(jié)晶性粉末，顯微鏡下觀察其顆粒呈球狀或多角形,流動性不良 b、淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力：、淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力：淀粉的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故其呈微弱的親水性并能分散于水，淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等，但有一定的吸濕性 c、淀粉的吸濕與解吸：、淀粉的吸濕與解吸：空氣中相對濕度高，淀粉含水量增加；天氣干燥，則淀粉含水量減少。用作稀釋劑和崩解劑的淀粉，宜用平衡水分小的玉米淀粉。 d、淀粉的水化、膨脹、糊化：、淀粉的水化、膨脹、糊化：淀粉在6080熱水中溶脹,直鏈淀粉分子伸展成線性，脫離支鏈淀

5、粉構(gòu)成的有序樹枝狀立體網(wǎng)絡(luò)，而分離了直鏈淀粉的支鏈淀粉，則以溶脹顆粒的形式留在水中。 過量水中，淀粉加熱至6080時，淀粉顆粒可逆地吸水膨脹，至某一溫度時，整個顆粒突然大量膨化、破裂，晶體結(jié)構(gòu)消失，最終變成粘稠的糊，停止攪拌，很快下沉，這種現(xiàn)象即糊化。 e、淀粉的回生（老化、凝沉）、淀粉的回生（老化、凝沉） 淀粉糊或淀粉稀溶液在低溫靜置一定時間，會變成不透明的凝膠或析出沉淀，這種現(xiàn)象稱為回生或老化 水解反應(yīng) a.酸催化水解。水解是大分子逐步降解為小分子的過程。淀粉在酸作用下，經(jīng)歷淀粉糊精低聚糖麥芽糖葡萄糖，最終水解物是葡萄糖。所用酸一般為稀硝酸，因氯離子影響藥物制劑氯化物雜質(zhì)測定所以不用鹽酸。

6、 b.酶催化水解。淀粉在淀粉水解酶的催化下，可以進(jìn)行選擇性水解反應(yīng)。淀粉水解酶是催化水解淀粉的一類酶的總稱，主要包括-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和脫支酶。 c.顯色。直鏈淀粉與KII2作用呈藍(lán)色，支鏈淀粉呈紫紅色。 4、應(yīng)用 淀粉在藥物制劑中主要用作片劑的稀釋劑、崩解劑、粘合劑、助流劑。崩解劑用量在3%15%，粘合劑用量在5%25%。 強(qiáng)力霉素片：強(qiáng)力霉素 100g淀粉 13g淀粉漿 4g硬脂酸鎂 1g 二、糊精 1、來源與制法 淀粉與無機(jī)酸共熱時可水解為糊精或葡萄糖。中間產(chǎn)物常為糊精。 藥劑學(xué)中應(yīng)用的糊精有白糊精和黃糊精。 2、性質(zhì)： 糊精為白色、淡黃色粉末。不溶于乙醇、乙醚，緩緩溶于水

7、，易溶于熱水。 3、應(yīng)用： 主要用作片劑或膠囊劑的稀釋劑。 三、預(yù)膠化淀粉 1、來源與制法 可溶性-淀粉：利用淀粉在糊化溫度時分散在水中，最終變成粘稠的淀粉糊這一特性，將新鮮制備的糊化淀粉漿脫水干燥處理，可得易分散于冷水的無定形粉末，即可溶性-淀粉。-淀粉是糊化后的淀粉，速溶淀粉制品制造原理就是使淀粉化。 預(yù)膠化淀粉又稱部分化淀粉、可壓性淀粉，它是淀粉經(jīng)物理或化學(xué)改性，在有水存在的情況下，淀粉粒全部或部分破壞的產(chǎn)物。 我國目前供藥用的產(chǎn)品是部分預(yù)膠化淀粉。 2、性質(zhì)： 預(yù)膠化淀粉與淀粉比較，只是改變了物理性質(zhì)，而化學(xué)結(jié)構(gòu)無變化，內(nèi)含直鏈淀粉和支鏈淀粉。故其具有天然淀粉的特點(diǎn)，又有特殊性能。 預(yù)

8、膠化淀粉不溶于有機(jī)溶劑，微溶以致可溶于冷水。吸濕性與淀粉相似。 有自身潤滑性，流動性比淀粉好，產(chǎn)品休止角為36.56，而且具有干燥粘合性，可壓性好。 安全性高，未發(fā)現(xiàn)毒副作用。 3、應(yīng)用：預(yù)膠化淀粉是美國藥典、英國藥典都已收載的藥用輔料，我國于1989年批準(zhǔn)使用。 目前主要用作片劑的黏合劑（濕法制粒應(yīng)用濃度5%10%，直接壓片5%20%）、崩解劑（5%10%），片劑及膠囊劑的稀釋劑（5%75%）和色素的展延劑等。 作為一種新型藥作輔料，預(yù)膠化淀粉具有以下應(yīng)用特點(diǎn)： a.具有良好的黏合性、可壓性、促進(jìn)崩解和溶出性能，且其崩解作用不受崩解液PH的影響； b.改善藥物溶出作用，有利于生物利用度的提高

9、； c.改善成粒性能，加水后有適度黏著性，故適于流化床制料，高速攪拌制粒，并有利于粒度均勻，成粒容易。 值得注意的是，采用預(yù)膠化淀粉作為直接壓片的干燥黏合劑，應(yīng)盡量不用或少用（用量不可超過0.5%）硬脂酸鎂為潤滑劑，以免產(chǎn)生軟化效應(yīng)，影響片劑的硬度。 四、羧甲基淀粉鈉（CMS-Na） 1、來源與制法 又稱為乙醇酸鈉淀粉，為聚-葡萄糖的羧甲基醚。含鈉量低于10%，取代度為0.5。系由淀粉在堿存在下與一氯醋酸作用制得。 2、性質(zhì) CMS-Na能分散于水，不溶于其他有機(jī)溶劑。具有較強(qiáng)的吸水性及吸水膨脹性，在水中的體積能膨脹300倍。 3、應(yīng)用 主要用作片劑和膠囊劑的崩解劑。第三節(jié)第三節(jié) 纖維素及衍生

10、物纖維素及衍生物 一、纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 纖維素是植物纖維的主要組成成分之一。廣泛存在于自然界。全世界年產(chǎn)量約1000億噸。藥用纖維素的主要原料來自棉纖維。 結(jié)構(gòu)： 纖維素分子為極長鏈線型多糖高分子化合物，與直鏈淀粉相似，沒有分枝。其結(jié)構(gòu)單元是D-吡喃式葡萄糖基（失水葡萄糖）， D-吡喃式葡萄糖基間以-1，4苷鍵連接。性質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)性 :纖維素分子中每個葡萄糖單元均有3個醇羥基，它們可以發(fā)生氧化、醚化、酯化、形成氫鍵、接枝共聚等，其中以C（6）伯醇羥基反應(yīng)速度最快。 氫鍵的作用：纖維素大分子中存在大量的羥基，可以在纖維素分子內(nèi)或分子間形成締合氫鍵，也可以與其他分子形成氫鍵。纖維素中結(jié)晶區(qū)內(nèi)的羥

11、基都已經(jīng)形成氫鍵，而在無定形區(qū)，則有少量沒有形成氫鍵的游離羥基，所以水分子可以進(jìn)入無定形區(qū)，發(fā)生膨化。 吸濕與解吸：在纖維素的無定形區(qū)，鏈分子中的羥基只是部分的形成氫鍵，還有部分是游離的，這部分游離的羥基，易與極性水分子形成氫鍵締合，產(chǎn)生吸濕（水）作用。纖維素吸水后干燥的失水過程，稱為解吸。 溶脹性：纖維素在堿液中能產(chǎn)生溶脹，這一點(diǎn)在纖維素衍生物的合成上有很大的意義。 降解a.熱降解：纖維素原料在受熱條件下，可發(fā)生水解和氧化降解。溫度加熱到240苷鍵才開始斷裂。b.機(jī)械降解：纖維素原料經(jīng)磨碎、壓碎或強(qiáng)烈壓縮時，受機(jī)械作用，纖維素可發(fā)生降解，結(jié)果聚合度下降。 水解性a.酸水解：纖維素分子中苷鍵比

12、淀粉要穩(wěn)定得多，需要在濃酸（常用濃硫酸或濃鹽酸）催化或較高溫度條件下，才能與水作用，形成相應(yīng)的降解產(chǎn)物。b.堿水解 纖維素對堿在一般情況下是比較穩(wěn)定的。但在高溫下，也會產(chǎn)生堿性水解。 二、粉狀纖維素 粉狀纖維素系植物纖維材料經(jīng)堿處理，干燥粉碎后得到。又稱纖維素絮。 粉狀纖維素呈白色、無臭、無味，具有纖維素通性。具有一定可壓性。流動性較差。 纖維素主要經(jīng)過物理或化學(xué)改性形成纖維素衍生物后供藥物制劑工業(yè)作輔料用。粉狀纖維素主要用作片劑的稀釋劑、硬膠囊或散劑的填充劑，也可作干黏合劑、崩解劑、助流劑。 三、微晶纖維素將結(jié)晶度高的纖維經(jīng)強(qiáng)酸水解除去其中的無定性部分，所得聚合度約為220，相對分子質(zhì)量約為

13、36000的結(jié)晶性纖維即為微晶纖維素。 性質(zhì)：微晶纖維素為高度多孔性顆粒或粉末，呈白色、無臭、無味，易流動。不溶于水、稀酸、氫氧化鈉液和多數(shù)有機(jī)溶劑。 具有壓縮成型作用（極具可壓性）、粘合作用和崩解作用 具有潮解性，含濕量一般很低。應(yīng)用： 微晶纖維素是America Viscose 公司在20世紀(jì)50年代后期研制的藥用輔料。 可用作直接壓片的黏合劑、崩解劑和填充劑，丸劑的賦形劑，硬膠囊或散劑的填充劑。微晶纖維素制成的藥物片劑既不易吸潮又能在水中或胃中迅速崩解，因而大量地用作制備各種片劑的賦形劑和崩解劑。 微晶纖維素也可作口眼混懸劑的助懸劑 微晶纖維素的另一重要應(yīng)用是用作藥物制劑的緩釋材料 四、

14、纖維素衍生物四、纖維素衍生物全世界每年天然生產(chǎn)的纖維素約有2%被制成各種酯（約3/4）和醚（1/4）無機(jī)酸酯硝酸纖維素是最早被合成的酯，第一個被應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域的是有機(jī)酸酯醋酸纖維素。在藥劑學(xué)領(lǐng)域中被應(yīng)用的纖維素衍生物主要有醋酸纖維素、醋酸纖維素酞酸酯、羧甲基纖維素酯、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素，羥丙基甲基纖維素酞酸酯和醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯等。纖維素衍生物的性能受以下因素影響 取代基團(tuán)的性質(zhì)。纖維素衍生物的性質(zhì)相當(dāng)程度上取決于取代基團(tuán)的極性。 被取代羥基的比例。纖維素酯和醚類化合物一般以取代度來表征，DS是指被取代羥基數(shù)的平均值。 在重復(fù)單元中及聚合物鏈中取代基的均勻度。 鏈平均長

15、度及衍生物的分子量分布。 纖維素衍生物的反應(yīng)性 纖維素衍生物因含有羥基，可能與一些帶有功能基的化合物反應(yīng)，與甲醛、乙醛、乙二醛、戊二醛反應(yīng)形成縮醛或半縮醛；與甲氧基化合物形成醚或次甲基化合物形成環(huán)氧化烴類形成聚醚。 纖維素衍生物的反應(yīng)過程 將纖維素浸入濃度大于18%的NaOH水溶液中，然后過濾和壓榨除去過量的堿，已撕松的堿纖維素在固體混合反應(yīng)器中進(jìn)行烷基化反應(yīng)。 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 溶度參數(shù)和表面能 物理配伍相容性 溶脹性 黏度 生物黏附性生物黏附性親水性纖維素衍生物膨化后即具有黏附性，可黏附于生物組織、黏膜等處，利用此性質(zhì)可將制劑黏附在藥物易于吸收的部位。纖維素衍生物可用作生物或黏膜黏著劑。生物

16、黏附（bioadhesion）的機(jī)理有靜電、吸附潤濕、互穿和斷裂等。 熱凝膠化和曇點(diǎn) 熱凝膠化和曇點(diǎn)是水溶性非離子型纖維素衍生物的重要特征，這種特征表現(xiàn)為為聚合物溶解度不隨溫度升高而升高。將聚合物溶液加熱，當(dāng)其高過低臨界溶液溫度時，聚合物能從溶液中分離出來，此時稱為曇點(diǎn)。 液晶的形成（一）醋酸纖維素 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)醋酸纖維素（CA）是部分乙?；睦w維素，含乙?；–H3CO）29%48%。醋酸纖維素與纖維素相比，耐熱性提高，不易燃燒，吸濕性變小，電絕緣性提高。醋酸纖維素或二醋酸纖維素比三醋酸纖維素更易溶于有機(jī)溶劑。醋酸纖維素的乙?；肯陆?，親水性增加，水的滲透性增加，三醋酸纖維素含乙?；孔罡?/p>

17、，熔點(diǎn)最高，限制了水的滲透。 應(yīng)用：醋酸纖維素和二醋酸纖維素常供藥用，緩釋和控釋包衣材料多用后者。二醋酸纖維素不溶于水、乙醇、堿溶液，溶于丙酮、氯仿、醋酸甲酯和二氧六環(huán)等有機(jī)溶劑，溶液有良好的成膜性能。三醋酸纖維素具有生物相容性，對皮膚無致敏性，多年來用作腎透析膜。國外醋酸纖維素水分散體含固體成分10%30%，多用做腸溶包衣材料。 （二）纖維醋法酯 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)纖維醋法酯（CAP）又稱醋酸纖維素酞酸酯或鄰苯二甲酸醋酸纖維素,是部分乙?；睦w維素酞酸酯。國產(chǎn)品名纖維醋法酯Cellacefate，含乙酰基17.0%26.0%，含酞酰基（C8H5O3）30.0%36.0%，含游離的酞酸不得超過0.6%

18、。性質(zhì)：白色易流動有潮解性的粉末，不溶于水（0.8mg/ml）、乙醇、烴類及氯化烴類，可溶于丙酮與丁酮及醚醇混合液，不溶于酸性水溶液，故不會被胃液破壞，但在pH為6.0以上的緩沖液中溶解,胰酶能促進(jìn)其消化,這是CAP作為腸溶包衣材料的最大優(yōu)點(diǎn)。CAP吸濕性不大。 應(yīng)用：在藥劑學(xué)中常用作腸溶包衣材料、微囊囊膜材料、緩釋材料等，用于腸溶包衣緩釋制劑、緩釋微囊的制造。CAP作為腸溶包衣材料，一般在其中加入酞酸二乙酯作增塑劑，由于有機(jī)溶劑污染環(huán)境,國外已開發(fā)了CAP的腸溶包衣水分散體。氨茶堿緩釋顆粒 處方:氨茶堿 15.0g 硬脂酸 6.0g 10%CAP 6.0ml 70%糖漿 3.0ml 腸溶衣處

19、方 CAP 15g 丙酮 40ml 鄰苯二甲酸二乙酯 3.75g 二氯甲烷 加至100ml（三）羧甲基纖維素鈉及其他鹽 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)羧甲基纖維素鈉（CMCNa），又稱纖維素膠，其羧甲基取代度為0.60.8。藥物制劑中應(yīng)用最多的是取代度等于0.7的產(chǎn)品 羧甲基纖維素鈉為白色纖維狀或顆粒狀粉，無臭，無味，分散于水中成膠體溶液，不溶于乙醚、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，水溶液對熱不穩(wěn)定。本品有吸濕性。 交聯(lián)羧甲基纖維素鈉，又稱改性纖維素膠，是CMCNa的交聯(lián)聚合物，交聯(lián)羧甲基纖維素鈉，雖然是鈉鹽，由于分子為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，不溶于水，其粉末流動性好。交聯(lián)羧甲基纖維素鈉具有良好吸水溶脹性，故有助于片劑中藥物溶出和崩解。

20、 羧甲基纖維素鈣，其取代度與CMCNa相近，但分子量較低，由于以鈣鹽存在，在水中不溶，能吸收數(shù)倍量的水而膨化。 交聯(lián)羧甲基纖維素鈉的特點(diǎn)是不溶于水而吸水性良好，故可作為片劑的崩解劑，加速藥物溶出。 由于CMCNa口服易成糊狀，有堵塞胃腸的危險，且CMCNa作為片劑的崩解劑性能不好，因此又開發(fā)出羧甲基纖維素鈣輔料。羧甲基纖維素鈣可作為助懸劑、增稠劑，丸劑和片劑的崩解劑（1%15%）、黏合劑（5%15%）和分散劑。（四）甲基纖維素 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：甲基纖維素（methyl cellulose,MC）是纖維素的甲基，含甲氧基27.5%31.5%，取代度為1.52.2。甲基纖維素為白色或黃白色纖維狀粉末或

21、顆粒，無臭、無毒，有良好的親水性，在冷水中膨脹生成澄明及乳白色的黏稠膠體溶液，不溶于熱水、飽和鹽溶液、醇、醚、丙酮、甲苯和氯仿。配制其溶液時，應(yīng)先用70熱水混合至所需一半體積時，再加冷水混勻，可得澄明溶液。甲基纖維素微有吸濕性。 應(yīng)用：可供口服的藥用輔料，不宜用于靜脈注射。1、作為固體制劑的黏合劑：低或中等黏度的甲基纖維素可作為片劑的黏合劑，高黏度甲基纖維素可用于改進(jìn)崩解。2、作為液體制劑的助懸劑、增稠劑、乳化劑等，用于混懸劑、乳劑、滴眼劑等多種劑型中。3、作骨架材料和包衣材料的組分制成緩釋制劑。 （五）乙基纖維素（ethyl cellulose） 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是纖維素的乙基醚，取代度為2.25

22、2.60。乙基纖維素為白色或黃白色粉末及顆粒，無臭、無味，不溶于水、胃腸液、甘油和丙二醇，易溶于氯仿及甲苯，遇乙醇析出白色沉淀。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐堿、耐鹽溶液。 不易吸濕宜在732避光保存于干燥處。 應(yīng)用：乙基纖維素是一種理想的水不溶性載體材料，適宜作為對水敏感的藥物骨架、水溶性載體、片劑的黏合劑、薄膜材料、微囊囊材和緩釋包衣材料等。作為片劑黏合劑，一般用其乙醇溶液。乙基纖維素具有良好的成膜性，可將其溶于有機(jī)溶劑作為薄膜包衣材料，由于它的疏水性好，不溶于胃腸液，常與水溶性聚合物（如甲基纖維素、羥丙甲纖維素）共用，改變乙基纖維素和水溶性聚合物的比例，可以調(diào)節(jié)衣膜層的藥物擴(kuò)散速度。乙基纖維素可作為片

23、劑的增稠劑 （六）羥丙基纖維素和低取代羥丙基纖維素 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)羥丙基纖維素（HPC）是纖維素的部分的聚羥丙基醚。HPC為灰白色，無臭，無味的粉末，具有熱塑性，溶于溫度低于40的水中，而不溶于50以上的水中，但能在熱水中溶脹，加熱膠化，溶于多種極性有機(jī)溶劑，如甲醇、乙醇、丙二醇等，高黏度溶解性差。HPC具有黏性，黏度與聚合度有關(guān)。L-HPC（低取代羥丙基纖維素）的突出特點(diǎn)是在水和有機(jī)溶劑中不溶，但在水中可溶脹。其溶脹性隨取代基的增加而提高。L-HPC粉末有很大的表面積和孔隙度，可加速吸濕速度，增加溶脹性，用作片劑輔料時，使片劑易于崩解。 應(yīng)用:在液體制劑中作助懸劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑等，乳化

24、、混懸、穩(wěn)定、分散等性能特別優(yōu)越，可制備穩(wěn)定的混懸液。在片劑中的應(yīng)用，L-HPC主要作片劑崩解劑和黏合劑，具有黏結(jié)、崩解兩重作用。在37溫度條件下，1min內(nèi)吸濕后的膨潤度較淀粉大4.5倍，在胃液和腸液中的膨潤度幾乎相同，是一種良好的片劑崩解劑，既可用于胃中崩解的藥物，也可適用于腸道中崩解的藥物。本品是一種較新型的輔料，對不易成型的藥品可促進(jìn)其成型和提高藥片硬度，對崩解差的片劑可加速其崩解和崩解后分散的細(xì)度。高取代度羥丙纖維素可用作成膜材料、緩釋材料等。（七）羥丙甲纖維素 結(jié)構(gòu)羥丙甲纖維素（HPMC）是纖維素的部分甲基和部分聚羥丙基醚，屬于非離子型高分子化合物。它的甲基取代度為1.02.0，羥

25、丙基平均取代物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）為0.10.34，根據(jù)其成品中甲氧基含量和羥丙基含量的比例不同，可得到在性能上有所區(qū)別的各個品種。HPMC的末尾標(biāo)上4位數(shù)即表示各種型號的標(biāo)號。 性質(zhì)：羥丙基甲基纖維素中甲氧基含量和羥丙基含量的比例不同和黏度不同，就成為在性能上有差別的各個品種，羥丙甲基纖維素的各種性能如下： HPMC的溶解性能：冷水溶解和熱水不溶。HPMC在有機(jī)溶劑中的溶解性優(yōu)于其水溶性，能溶于甲醇和乙醇溶液中，也能溶于氯代烴如二氯甲烷、三氯甲烷以及丙酮、異丙醇等有機(jī)溶劑中。HPMC黏度的影響因素：分子量和濃度HPMC的容鹽性：一般鹽類如氯化物、溴化物、磷酸鹽、硝酸鹽等加入到它的水溶液中不會析出

26、。HPMC的耐酸堿性：在酸堿度pH=212范圍內(nèi)不受影響，它可耐一定量的淡酸，如甲酸、醋酸、檸檬酸、琥珀酸、磷酸、硼酸等。HPMC的可混用性：HPMC溶液可與水溶性高分子化合物相混用，如聚乙二醇、聚醋酸乙烯、聚硅酮、羥乙基纖維素、甲基纖維素等。 HPMC的不溶解化：HPMC能與甲醛、乙二醛、琥珀醛、己二醛等進(jìn)行表面交鏈，而使HPMC在溶液中析出，工業(yè)生產(chǎn)中常用乙二醛為交鏈劑。HPMC膜的性能：HPMC具有良好的成膜性能，如加入吸濕性增塑劑，可增強(qiáng)柔韌性，甘油和山梨醇等增塑劑最為適宜。HPMC的吸濕性 應(yīng)用：在醫(yī)藥工業(yè)方面，HPMC為無毒、安全的藥用輔料，口服不吸收，不增加食物的熱量，是目前國內(nèi)

27、外用量最大的藥用輔料之一,用于各種劑型中作為成膜劑、增稠劑、黏合劑、崩解劑、阻滯劑、緩釋劑、致孔劑、乳化劑和懸浮劑等。如HPMC作為粘合劑、崩解劑 ，可改善藥物的溶出、釋放。2%HPMC水溶液與55%乙醇溶液混合用于阿莫西林膠囊的制粒,使阿莫西林膠囊的平均溶出度從不加HPMC的38%上升至90%。 （八）羥丙甲纖維素酞酸酯 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：羥丙甲纖維素酞酸酯(HPMCP)是HPMC的酞酸半酯,不同規(guī)格的HPMCP含有甲氧基、羥丙氧基和羧苯甲酸基的百分比不同。HPMCP為白色或米黃色的片狀物或顆粒，有潮解性，不溶于水和酸性溶液，不溶于己烷，易溶于丙酮/甲醇、丙酮/乙醇或甲醇/氯甲烷混合液，在PH5.

28、55.8以上的緩沖液中能溶解HPMCP化學(xué)與物理性質(zhì)穩(wěn)定。室溫條件下，HPMCP吸收水分2%5%。 應(yīng)用HPMCP是性能優(yōu)良的新型薄膜包衣材料，可用作薄膜包衣以掩蓋片劑或顆粒的異味，用量大約是片重的5%10%。不溶于胃液，能在小腸上端快速膨化溶解，故是腸溶衣的良好材料，性能優(yōu)于CAP，常用含量是5%10%。一般不用增塑劑，如用少量可提高柔軟性，增塑劑有二醋酸甘油酯、三醋酸甘油酯、酞酸乙酯或丁酯等。第四節(jié)第四節(jié) 其他天然藥用高分子材料其他天然藥用高分子材料 一、阿拉伯膠組成 阿拉伯膠來源于豆科的合金歡樹屬的樹干創(chuàng)傷分泌滲出物，經(jīng)空氣干燥后形成的淚滴大小不同的干固膠塊。阿拉伯膠主要由多糖組成，主要

29、含有兩種組分：高分子量的阿拉伯膠糖蛋白和分子量較低的多糖，糖含量高達(dá)85%。 阿拉伯膠主要產(chǎn)于非洲、大洋洲及南美洲等熱帶及亞熱帶地區(qū)，商品化的阿拉伯膠則主要來源于非洲的金合歡樹種，特別是蘇丹，其產(chǎn)量占全球的70%。 阿拉伯膠的名稱起源于該膠最早的貿(mào)易起源于阿拉伯世界。膠農(nóng)由樹上采摘膠粒的狀況性質(zhì) 分子量：阿拉伯膠為高分子化合物，相對分子質(zhì)量為2.010530105 形狀：天然阿拉伯膠多呈大小不一的淚珠狀圓球顆粒，呈略透明的琥珀色；精制膠粉則為白色粉末或片狀，無色可食。 溶解度：阿拉伯膠由于具有高度分枝狀結(jié)構(gòu)，在水中溶解度為多糖化合物之首，可達(dá)50% (大部分的樹膠在5%以上的濃度的時候不溶解)

30、。易溶于冷熱水，屬于水溶性膠，不溶于其他有機(jī)溶劑。 黏度：它的水溶液具有一定的黏稠性和黏著性，阿拉伯膠加酸可生成阿拉伯酸，比阿拉伯膠有更高的黏度。 酸穩(wěn)定性：阿拉伯膠分子中含有酸性基團(tuán)，5%水溶液的pH=4.55.0，在pH=210時穩(wěn)定性良好。 乳化穩(wěn)定性：阿拉伯膠具有良好的親水親油性，是非常好的天然水包油型乳化穩(wěn)定劑。 兼容性：阿拉伯膠能與大部分天然膠和淀粉相互兼容，在較低pH值條件下，阿拉伯膠與明膠能形成聚凝軟膠用來包裹油溶物質(zhì)。應(yīng)用 黏合劑：10%25%含量水溶液（俗稱阿拉伯膠漿），可作丸劑、片劑等固體制劑的黏合劑，常與淀粉漿混合使用。 乳化劑：阿拉伯膠是一種表面活性劑，可供制造內(nèi)服用

31、的O/W型乳劑。制成的乳劑干燥后常形成一層硬膜，故不宜作外用乳劑的乳化劑，常以阿拉伯膠與西黃蓍膠（15：1）合用，增加乳劑的黏度和穩(wěn)定性。 微囊材料：阿拉伯膠是復(fù)凝聚法制備微囊的一種常用天然水溶性包囊材料。 其他：用作助懸穩(wěn)定劑、膠囊穩(wěn)定劑、增稠劑、緩釋劑和保護(hù)膠體。 糖果，巧克力包衣 使啤酒、咖啡泡沫穩(wěn)定 二、明膠來源 明膠是膠原溫和斷裂的產(chǎn)物，它是天然多肽的聚合物。明膠的原料膠原是一種纖維蛋白，存在于動物（豬、牛等）的結(jié)締組織和硬骨料組織，膠原蛋白含有18種氨基酸。 明膠按制法分為酸法明膠和堿法明膠。一般堿法明膠比酸法明膠純些。性質(zhì) 溶脹和溶解：明膠遇冷水會溶脹，在熱水中（加熱至40）即完

32、全溶解成溶液。明膠在不同pH溶液中，可成為正離子、負(fù)離子或兩性離子。明膠在所有pH范圍內(nèi)都易溶于水，如加水與明膠分子上電荷相反的聚合物，則帶電荷的聚合物能使明膠從溶液中析出。 凝膠化：明膠溶液可因溫度降低而形成具有一定硬度、不能流動的凝膠，凝膠存在的溫度最高為35。 粘度：明膠溶液具有很高的粘度，明膠分子量愈大，分子鏈愈長，則愈有利于形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘度也愈大。 穩(wěn)定性：明膠在室溫、干燥狀態(tài)下比較穩(wěn)定。 應(yīng)用 在制劑生產(chǎn)中，最主要的用途是作為硬膠囊、軟膠囊以及微囊的囊材。 明膠的薄膜均勻，可用作片劑包衣的隔離層材料。 常用作栓劑的基質(zhì)、片劑的粘合劑和吸收性明膠海綿的原料等。 三、甲殼素、殼聚糖及其衍生物結(jié)構(gòu)與性能 甲殼素又名幾丁質(zhì)、甲殼質(zhì)、殼多糖，是由2-乙酰葡萄糖胺以-1，4-苷鍵連接而成的線性氨基多糖，廣泛存在于節(jié)足動物（蜘蛛類、甲殼類）的翅膀或外殼及真菌和藻類的細(xì)胞壁中。結(jié)構(gòu)與纖維素類似。 殼聚糖(chitosan)又稱脫乙酰幾丁質(zhì)、甲殼胺、可溶性甲殼素、黏性甲殼素。學(xué)名-(1, 4)