药用高分子课程学习

11.2药用高分子的类型和基本性能药用高分子的定义和类型药用高分子按其应用目的不同分为药用辅助材料和高分子药物两类。

药用辅助材料是指在药剂制品加工时所用的和为改善药物使用性能而采用的高分子材料。

第五章药用有机高分子第1页/共35页第一页，共36页。2

高分子药物，依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后，能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预防性效果。高分子药物按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：

(a)高分子化的低分子药物这类高分子药物亦称高分子载体药物，其药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在高分子链上。

第五章药用有机高分子第2页/共35页第二页，共36页。3

(b)本身具有药理活性的高分子药物这类药物只有整个高分子链才显示出医药活性，它们相应的低分子模型化合物一般并无药理作用。

(c)物理包埋的低分子药物这类药物中，起药理活性作用的是低分子药物，它们以物理的方式被包裹在高分子膜中，并通过高分子材料逐渐释放。第五章药用有机高分子第3页/共35页第三页，共36页。4药用高分子应具备的基本性能对高分子药物的要求包括：

(1)高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性；

(2)进入血液系统的药物，不会引起血栓；

(3)具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下有药理活性的基团。第五章药用有机高分子第4页/共35页第四页，共36页。5

(4)能有效地到达病灶处，并在病灶处积累，保持一定浓度。

(5)对于口服的药剂，聚合物主链应不会水解，以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外。如果药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，聚合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被人体所吸收。第五章药用有机高分子第5页/共35页第五页，共36页。62高分子化药物2.1低分子药物高分子化的优点低分子药物分子中常含有氨基、羧基、羟基、酯基等活性基团。低分子药物与高分子化合物结合后，起医疗作用的仍然是低分子活性基团，高分子仅起了骨架或载体的作用。第五章药用有机高分子第6页/共35页第六页，共36页。7

高分子载体药物有以下优点：能控制药物缓慢释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位，并能识别变异细胞；稳定性好；释放后的载体高分子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体外或水解后被人体吸收，因此副作用小。第五章药用有机高分子第7页/共35页第七页，共36页。82.2低分子药物与高分子的结合方式

林斯道夫（Ringsdorf）等提出高分子载体药物模型。高分子载体药物的Ringsdorf模型第五章药用有机高分子第8页/共35页第八页，共36页。9

连接基团的作用是使低分子药物与聚合物主链形成稳定的或暂时的结合，而在体液和酶的作用下通过水解、离子交换或酶促反应可使药物基团重新断裂下来。

输送用基团是一些与生物体某些性质有关的基团，通过它可将药物分子有选择地输送到特定的组织细胞中。第五章药用有机高分子第9页/共35页第九页，共36页。10

可溶性基团，如羧酸盐、季铵盐、磷酸盐等的引入可提高整个分子的亲水性，使之水溶。在某些场合下，亦可适当引入烃类亲油性基团，以调节溶解性。第五章药用有机高分子第10页/共35页第十页，共36页。11端基型和主链型高分子载体药物模

第五章药用有机高分子第11页/共35页第十一页，共36页。122.3高分子载体药物的研究和应用第一个高分子载体药物是1962年研究成功的将青毒素与聚乙烯胺结合的产物。青霉素与乙烯醇—乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子。这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分子青霉素长30～40倍。

第五章药用有机高分子第12页/共35页第十二页，共36页。13乙烯醇—乙烯胺共聚物载体青霉素第五章药用有机高分子第13页/共35页第十三页，共36页。14乙烯基吡咯烷酮—乙烯胺共聚物载体青霉素第五章药用有机高分子第14页/共35页第十四页，共36页。15

利用分子中羧基和胺基的缩聚反应，可制得药理活性基团位于主链的聚青霉素。第五章药用有机高分子第15页/共35页第十五页，共36页。16

此外，青霉素在一定条件下还可发生开环聚合：

第五章药用有机高分子第16页/共35页第十六页，共36页。17

碘酒曾经是一种最常用的外用杀菌剂，消毒效果很好。但是由于它的刺激性和毒性较大，近年来日益受到人们的冷落。如果将碘与聚乙烯吡咯烷酮结合，可形成水溶性的络合物。第五章药用有机高分子第17页/共35页第十七页，共36页。18

VB1中的羟基与聚丙烯酸中的羧基结合第五章药用有机高分子第18页/共35页第十八页，共36页。19

利用半胱氨酸型聚合物中的SH基使VB1开环加成，可得到与上述高分子VB1不同结构的产物，但药效基本不变。第五章药用有机高分子第19页/共35页第十九页，共36页。20

同样，VC（抗坏血酸）中羟基与聚合物中的羧基以酯的形式结合，也可得到含VC的聚合物。第五章药用有机高分子第20页/共35页第二十页，共36页。21

用以制备核酸碱类聚合物的单体主要是尿嘧啶、腺嘌呤的乙烯基衍生物。

乙烯基尿嘧啶是最简单的尿嘧啶单体，能在引发作用下聚合形成水溶性聚合物，它能像天然核酸那样彼此间通过氢键缔合形成高分子络合物，有良好的抗肿瘤作用。第五章药用有机高分子第21页/共35页第二十一页，共36页。22

用甲基富马酰氯与5—氟尿嘧啶（5—Fu）反应得到单体，均聚物和共聚物都具有抗肿瘤活性。第五章药用有机高分子第22页/共35页第二十二页，共36页。233药理活性高分子药物3.1药理活性高分子药物的特点

药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药物。它们本身具有与人体生理组织作用的物理、化学性质，从而能克服肌体的功能障得，治愈人体组织的病变，促进人体的康复和预防人体的疾病等。第五章药用有机高分子第23页/共35页第二十三页，共36页。24

目前，药理活性高分子药物的研究工作主要从下面三个方面展开：

(1)对已经用于临床的高分子药物，努力搞清其药理作用。

(2)根据已有低分子药物的功能，设计既保留功能、又克服副作用的高分子药物。

(3)开发新功能的药理活性高分子药物。

第五章药用有机高分子第24页/共35页第二十四页，共36页。253.2药理活性高分子药物的研究和应用低分子量的聚二甲基硅氧烷具有低的表面张力，物理、化学性质稳定，具有很好的消泡作用，故广泛用作工业消泡剂。由于它无毒，在人体内不会引起生理反应，故亦被用作医用消泡剂，用于急性肺水肿和肠胃胀气的治疗，国内外都有应用。第五章药用有机高分子第25页/共35页第二十五页，共36页。26聚赖氨酸的抗菌活性名称有效投药量/(μg/ml)E.Coli菌S.Aureus菌L—赖氨酸——二聚L—赖氨酸450—聚L—赖氨酸2.51聚DL—赖氨酸53DL—鸟氨酸——聚DL—鸟氨酸105DL—精氨酸——聚DL—精氨酸105第五章药用有机高分子第26页/共35页第二十六页，共36页。27第五章药用有机高分子第27页/共35页第二十七页，共36页。28第五章药用有机高分子第28页/共35页第二十八页，共36页。294药物微胶囊4.1微胶囊和药物微胶囊的基本概念

微胶囊是指以高分子膜为外壳、其中包有被保护或被密封的物质的微小包囊物。尺寸范围在零点几微米至几千微米之间，一般为5～200μm。第五章药用有机高分子第29页/共35页第二十九页，共36页。30微胶囊的类型单核多核多核，不规则外形双璧微胶囊簇含微胶囊之微胶囊第五章药用有机高分子第30页/共35页第三十页，共36页。314.2用作药物微胶囊膜的高分子材料目前已实际应用的药物微胶囊材料中，除了天然的高聚物如骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂等和半合成的高聚物如乙基纤维素、羧甲基纤维索、醋酸纤维素等。应用较多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳酸、乳酸与氨基酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸—β—乙酯的共聚物等。第五章药用有机高分子第31页/共35页第三十一页，共36页。324.3药物微胶囊的制备方法

(1)化学方法包括界面聚合法、原位聚合法、聚合物快速不溶解法等；(2)物理化学方法包括水溶液中相分离法、有机溶剂中相分离法、溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床法等；(3)物理方法包括空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空喷涂法、静电气溶胶法、多孔离心法等。第五章药用有机高分子第32页/共35页第三十二页，共36页。334.4药物微胶囊的应用用聚乳酸作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素C，以患肉瘤和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次投药量为20mg/kg体重，十天投药一次。结果癌细胞抑制率达85％，而未采用微胶囊药物供药的，75％死亡。可见药物微胶囊的缓释性使毒性降低，疗效增加。第五章药用有机高分子第33页/共35页第三十三页，共36页。34

维生素C因其分子中含有相邻的二烯醇结构，在空气中极易被氧化而变黄，与多种维生素和微量元素复合时问题更为突出。以乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素苯二甲酸酯等为壁膜材料制成的VC微胶囊，达到了延缓VC氧化变黄的效果。第五章药用有机高分子第34页/共35页第三十四页，共36页。35感谢您的观