藥用高分子材料學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、2011-2012學(xué)年上學(xué)期精細(xì)化工方向藥用高分子材料復(fù)習(xí)提綱考試題型選擇題（2*10）；填空題（1*20）；判斷改錯題（2*9）；結(jié)構(gòu)題（2*6）；問答題（5*6）第一章 緒論1、高分子分別在傳統(tǒng)制劑、現(xiàn)代制劑中的作用答：在傳統(tǒng)劑型中的應(yīng)用的高分子材料：如作為片劑的賦形劑、黏合劑、潤滑劑等。在現(xiàn)代制劑中高分子作為應(yīng)用在控釋、緩釋制劑和靶向制劑中，如做微丸的賦形劑、緩釋包衣的衣膜以及特殊裝置的器件。包裝用材料。藥用輔料的定義答：輔料是經(jīng)過安全評價的、有助于劑型的制備以及保護(hù)、支持，提高藥物或制劑有效成分穩(wěn)定性和生物利用度的材料。第二章 高分子的結(jié)構(gòu)、合成和化學(xué)反應(yīng)聚合物的結(jié)構(gòu)式答：聚乙烯（PE

2、） 聚丙烯（PP） 聚苯乙烯（PS） 聚氯乙烯（PVC）聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA） 聚乙酸乙烯酯（PVAc） 聚乙烯醇（PVA）纖維素 尼龍-66按照性能和用途進(jìn)行的高分子材料分類答：五大類，塑料、橡膠、纖維，涂料以及黏合劑。熱塑性塑料和熱固性塑料的區(qū)別答：熱塑性塑料受熱后軟化，冷卻后又變硬，這種軟化和變硬可重復(fù)、循環(huán)，因此可以反復(fù)成型。大噸位的品種有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。熱固性塑料是由單體直接形成網(wǎng)狀聚合物或通過交聯(lián)線型預(yù)聚體而形成，一旦形成交聯(lián)聚合物，受熱后不能再回復(fù)到可塑狀態(tài)。聚合過程(最后的固化階段)和成型過程是同時進(jìn)行的，所得制品不溶不熔。熱固性塑料的主要品種有酚醛樹脂、氨基樹

3、脂、環(huán)氧樹脂等。 柔性概念、影響因素答：（1）主鏈結(jié)構(gòu) 當(dāng)主鏈中含C-O，C-N，Si-O鍵時，柔順性好。因?yàn)镺、N原子周圍的原子比C原子少 ，內(nèi)旋轉(zhuǎn)的位阻?。欢鳶i-O-Si的鍵角也大于C-C-C鍵，因而其內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻更小，即使在低溫下也具有良好的柔順性。當(dāng)主鏈中含非共軛雙鍵時，雖然雙鍵本身不會內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但卻使相鄰單鍵的非鍵合原子間距離增大使內(nèi)旋轉(zhuǎn)較容易，柔順性好。當(dāng)主鏈中由共軛雙鍵組成時，由于共軛雙鍵因p電子云重疊不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因而柔順性差，是剛性鏈。（2） 側(cè)基 側(cè)基的極性越大，極性基團(tuán)數(shù)目越多，相互作用越強(qiáng)，單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)越困難，分子鏈柔順性越差。非極性側(cè)基的體積越大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻越大，柔順性越差

4、；對稱性側(cè)基，可使分子鏈間的距離增大，相互作用減弱，柔順性大。側(cè)基對稱性越高，分子鏈柔順性越好。（3）氫鍵 大大增加分子鏈的剛性。（4）鏈的長短 如果分子鏈較短，內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的構(gòu)象數(shù)小，剛性大。如果分子鏈較長，主鏈所含的單鍵數(shù)目多，因內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的構(gòu)象數(shù)目多，柔順性好。 但鏈長超過一定值后，分子鏈的構(gòu)象服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，鏈長對柔順性的影響不大。 （5）交聯(lián) 使分子鏈的柔性降低。（6）溫度 溫度越高，鏈的柔性越大。結(jié)晶聚合物的主要特征及其結(jié)晶過程的主要特征答：1.結(jié)晶聚合物的主要特征（1）部分結(jié)晶 聚合物結(jié)晶結(jié)構(gòu)的基本單元是鏈段，鏈段的運(yùn)動和整齊堆砌受到整個分子鏈的牽制（2） 存在熔程 與結(jié)晶溫度有關(guān)

5、。結(jié)晶溫度低，熔程寬，反之則窄。2.結(jié)晶過程的主要特征（1）聚合物結(jié)晶過程與小分子化合物相似，要經(jīng)歷晶核形成和晶粒生長兩過程。（2）結(jié)晶溫度不同，結(jié)晶速度也不同，在某一溫度時出現(xiàn)最大值，出現(xiàn)最大結(jié)晶速度的結(jié)晶溫度可由以下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式估算： Tmax = 0.63 Tm + 0.37 Tg - 18.5（3） 在 Tg與Tm溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。 溫度高于熔點(diǎn)Tm，高分子處于熔融狀態(tài)， 晶核不易形成；低于Tg，高分子鏈運(yùn)動困難，難以進(jìn)行規(guī)整排列，晶核也不能生成，晶粒難以生長。（4） 有主結(jié)晶階段和次結(jié)晶階段之分。聚合物的鍵接方式、單體、單體單元、重復(fù)單元的區(qū)分答：鍵接順序高分子鏈各結(jié)構(gòu)單元相互連接的方式

6、。縮合一種 加聚多種1. 均聚物結(jié)構(gòu)單元的鍵接順序結(jié)構(gòu)完全對稱的單體只有一種鍵接方式結(jié)構(gòu)不對稱的單體多種方式單體單元鍵接方式三種：頭頭鍵接、頭尾鍵接、尾尾鍵接2.共聚物的序列結(jié)構(gòu)：交替共聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物 單體：形成結(jié)構(gòu)單元的小分子化合物，是合成聚合物的原料 CH2=CHCl結(jié)構(gòu)單元：-CH2CHCl-重復(fù)單元(鏈節(jié))：-CH2CHCl- 單體單元：聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)單元與所用原料氯乙烯單體的分子相比，除了電子結(jié)構(gòu)有所改變而外，原子種類和各種原子的個數(shù)完全相同，這種單元又可稱為單體單元。縮合 結(jié)構(gòu)單元比單體少一些原子，這種結(jié)構(gòu)單元不能稱為單體單元自由基聚合的基元反應(yīng)答：（1）

7、鏈引發(fā) 引發(fā)劑I分解，形成初級自由基R； 初級自由基與單體加成，形成單體自由基。(2)鏈增長。鏈增長反應(yīng)的兩個特征： i.放熱反應(yīng) ii.活化能低，反應(yīng)速率很大(3)鏈終止(4)鏈轉(zhuǎn)移。特點(diǎn)：活性中心并未減少，降低聚合度，導(dǎo)致支化、交聯(lián)等。i. 向單體轉(zhuǎn)移。ii.向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移。iii.向大分子轉(zhuǎn)移。iv.向溶劑轉(zhuǎn)移。(5)阻聚作用陰離子聚合中催化劑的活性和單體的活性、陰離子聚合的特點(diǎn)及鏈終止特點(diǎn)、原因答：引發(fā)劑的活性：電子給體，親核試劑，屬于堿類。堿性越強(qiáng)，引發(fā)能力越強(qiáng)。單體的活性：陰離子聚合單體必須含有能使鏈增長活性中心穩(wěn)定化的吸電子基團(tuán)，主要包括帶吸電子取代基的乙烯基單體、一些羰基化合物、

8、異氰酸酯類和一些雜環(huán)化合物陰離子聚合的特點(diǎn)：快引發(fā)、慢增長、無終止；微量雜質(zhì)易使碳陰離子終止。鏈終止的特點(diǎn)：無鏈終止原因：從活性鏈上脫去負(fù)氫離子非常困難線性逐步聚合反應(yīng)的特征答:1.逐步性（1）縮聚反應(yīng)沒有特定的活性中心，反應(yīng)是通過單體功能基之間的反應(yīng)逐步進(jìn)行的；（2）每步反應(yīng)的機(jī)理相同，因而反應(yīng)速率和活化能大致相同，官能團(tuán)的反應(yīng)能力幾乎與鏈的長短無關(guān)；（3）反應(yīng)體系始終由單體和分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物組成，單體以及任何中間產(chǎn)物兩分子間都能發(fā)生反應(yīng)；（4）聚合產(chǎn)物的分子量是逐步增大的，延長聚合時間主要目的在于提高產(chǎn)物聚合度，對單體轉(zhuǎn)化率幾乎無影響；2.成環(huán)性縮聚反應(yīng)過程中常常存在兩種環(huán)化反應(yīng)

9、：分子內(nèi)環(huán)化與單體單元內(nèi)環(huán)化。分子內(nèi)環(huán)化是 AB 或 AA/BB 型單體線形縮聚反應(yīng)中重要的副反應(yīng)，環(huán)的形成由A和B功能基間的平均距離控制。 濃度很高且分子鏈很長時，A功能基旁其他分子鏈上的B功能基，相互反應(yīng)生成線形高分子； 濃度很低時，A功能基旁同一分子鏈上的B功能基濃度較高，相互反應(yīng)生成環(huán)狀高分子，即分子內(nèi)環(huán)化。單體單元內(nèi)環(huán)化 環(huán)化反應(yīng)發(fā)生在同一單體單元內(nèi)，如: HO(CH2)nCOOH (-羥基酸)的聚合。當(dāng)n=1時，雙分子反應(yīng)形成乙交酯， 當(dāng)n=2時，羥基失水形成丙烯酸；當(dāng)n=3或4時，形成五、六元環(huán)。3. 可逆性根據(jù)平衡常數(shù)的大小，可將縮聚反應(yīng)分為三類： 聚酯化反應(yīng)，K4，低分子副產(chǎn)

10、物對分子量有很大影響； 聚酰胺化反應(yīng)，K300400，低分子副產(chǎn)物對分子量有一定影響； K1000，可看作不可逆反應(yīng)，如光氣法制備聚碳酸酯。聚合度變小、不變、變大的化學(xué)反應(yīng)類型答：高分子的化學(xué)反應(yīng)分為三大類1.“ n不變”：聚合物側(cè)基反應(yīng)，分子主鏈不發(fā)生變化。a.引入新功能基,如聚乙烯的氯化與氯磺化b.功能基轉(zhuǎn)化 2.“n變大”：交聯(lián)反應(yīng)、接枝反應(yīng)、擴(kuò)鏈反應(yīng)和嵌段。3.“n減小”：光降解、熱降解。其中包括解聚、無規(guī)斷鏈、側(cè)基和低分子物的脫除等反應(yīng)聚合物的化學(xué)反應(yīng)特征答：聚合物的化學(xué)反應(yīng)往往不完全且不均勻，具有局部反應(yīng)的特點(diǎn)。聚合物的化學(xué)反應(yīng)十分復(fù)雜，不易制得含有同一基團(tuán)的“純”的高分子。在基團(tuán)

11、轉(zhuǎn)化率不高的情況下，聚合物的性質(zhì)可能發(fā)生較大的變化，而小分子一般需要等摩爾試劑。聚合物相對分子量的表示、相對分子質(zhì)量及其分布的測定方法對應(yīng)的測定對象、測定范圍答：1.數(shù)均分子量Mn= w/n =niMi/ni =NiMi2.重均分子量Mw=wiMi/wi=niMi2/niMi 3.粘均分子量M=（Wi/ Mi ） Mia1/a同一分散性的聚合物：MnMMw 測定方法適用分子量范圍平均分子量類型端基分析3*104數(shù)均相對分子質(zhì)量粘度法1*1031*108黏均相對分子質(zhì)量光散射法1*1041*107重均相對分子質(zhì)量凝膠色譜法各種分子質(zhì)量范圍相對分子質(zhì)量，相對分子質(zhì)量分布第三章 高分子材料的物理化學(xué)

12、性質(zhì)聚合物的溶解過程、溶解過程熱力學(xué)、溶劑的選擇原則答：1.溶解過程分兩個階段：溶脹與溶解 溶脹：溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，使高聚物體積膨脹。 溶解：高分子均勻分散在溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均相體系。聚合物溶解過程的熱力學(xué)溶解過程是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互混合的過程，在恒溫恒壓下，這種過程能自發(fā)進(jìn)行的必要條件是Gibbs自由能的變化Gm =Hm - TSm 0 (T是溶解時的溫度，Sm是混合熵)（1） 極性高聚物在極性溶劑中，溶解放熱 (Hm 0)，使體系的自由能降低(Gm 0，故只有在Hm 室溫，可做塑料使用，Tg表征塑料的耐熱性，即塑料使用的上限溫度(結(jié)晶聚合物，Tm為使用上限溫度)T

13、g MaTf的意義：高分子鏈開始流動的溫度；材料加工成型的下限溫度。彈性模量、應(yīng)力、應(yīng)變的概念、關(guān)系答：應(yīng)變當(dāng)材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性移動時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應(yīng)變。應(yīng)力材料在外力作用下發(fā)生形變的同時，在其內(nèi)部還會產(chǎn)生對抗外力的附加內(nèi)力，以使材料保持原狀，當(dāng)外力消除后，內(nèi)力就會使材料回復(fù)原狀并自行逐步消除。當(dāng)外力與內(nèi)力達(dá)到平衡時，內(nèi)力與外力大小相等，方向相反。單位面積上的內(nèi)力定義為應(yīng)力。彈性模量是指在彈性形變范圍內(nèi)單位應(yīng)變所需應(yīng)力的大小。是材料剛性的一種表征。關(guān)系：彈性模量=應(yīng)力/應(yīng)變，是材料發(fā)生單位應(yīng)變時的應(yīng)力，它表征材料抵抗變形能力的大小，模

14、量愈大，愈不容易變形，表示材料剛度愈大。Fick第一定律和非Fick定律的描述對象答：Fick第一定律：穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的藥物流量非Fick擴(kuò)散主要發(fā)生在玻璃態(tài)的親水聚合物體系，通常是水凝膠第四章 藥用天然高分子材料各天然藥用高分子材料的結(jié)構(gòu)答：淀粉： 纖維素： 海藻酸： 甲殼質(zhì)：透明質(zhì)酸鈉：聚電解質(zhì)的性質(zhì)和聚電解質(zhì)的歸屬答：性質(zhì)：也稱高分子電解質(zhì)，是一類線型或支化的合成和天然水溶性高分子，其結(jié)構(gòu)單元上含有能電離的基團(tuán)。聚電解質(zhì)效應(yīng)：溶液的比濃黏度隨溶液的稀釋而升高，在達(dá)到某一最大值后，又隨下一步稀釋而下降。在無鹽的水溶液中，比濃粘度通常隨著稀釋而增加，反離子對聚離子的中和作用減弱，使鏈伸展，因此粘度

15、增大。只有在適當(dāng)濃度的鹽溶液總才呈線性關(guān)系。歸屬：水溶性高分子淀粉的老化概念、本質(zhì)；糊化概念、本質(zhì)。以及兩者的關(guān)系答：淀粉凝膠經(jīng)長期放置，會變成不透明甚至發(fā)生沉淀現(xiàn)象，稱為“老化”或“衰退”作用。其原因是由于淀粉分子很多OH，放置后分子間彼此吸引并通過氫鍵與鄰近分子結(jié)合，它們與水的親和力低，故易于從水溶液中分離，濃度低時生成沉淀，濃度高時，由于氫鍵作用，糊化的淀粉分子又自動排列成序，形成致密的三位網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。故老化可視為糊化的逆轉(zhuǎn)，但老化不可能使淀粉徹底逆轉(zhuǎn)復(fù)原成生淀粉的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。淀粉在水中加熱至6070C，開始膨化，至糊化溫度時（7075C），瞬時大量膨化，體積增加數(shù)倍，此時雙折射消失，淀粉粒

16、破裂，視濃度不同，可形成糊、凝膠或溶膠。淀粉形成均勻糊狀溶液的現(xiàn)象稱為糊化。纖維素的衍生物類別。P115纖維素酯類 ：醋酸纖維素、纖維醋法酯、醋酸丁酸纖維素纖維素醚類：羧甲纖維素鈉、交聯(lián)羧甲纖維素鈉、羧甲纖維素鈣、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙纖維素、羥丙纖維素、羥丙甲纖維素纖維素醚的酯類纖維素被取代羥基的取代度范圍答：03羧甲基纖維素鈉和交聯(lián)羧甲基纖維素鈉在藥物制劑應(yīng)用中的最大區(qū)別答：羧甲基纖維素鈉主要由于其增黏的特性，而廣泛用于口服和局部用藥物制劑。它的黏稠水溶液在局部、口服或注射用制劑中用作助懸劑。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，故主要用作口服制劑的崩解劑，并能加速藥物溶出

17、。不同取代度的醋酸纖維素的溶解性差異、原因答：溶解性隨取代度增加而減小醋酸纖維素的溶解性極大地受到所含乙?；康挠绊憽８鶕?jù)取代基的含量不同，其在有機(jī)溶劑中的溶解度差異很大。高乙酰化的醋酸纖維素一般比低乙?；拇姿崂w維素在溶劑選擇方面更受限制增塑劑的意義答：增塑劑分子插入聚合物分子間，消弱鏈間的相互作用力，增加聚合物柔性，降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)、軟化溫度等，以改善聚合物制品的柔軟性、彈性、抗沖擊性和耐寒性。幾種主要的天然藥用高分子材料的來源答：淀粉：廣泛存在于綠色植物的須根和種子中纖維素：廣泛存在于自然界中，主要來自棉纖維，少數(shù)來自木材海藻酸：主要來源是巨型海藻，褐藻的細(xì)胞膜組成成分。盛產(chǎn)于各

18、大海洋沿岸阿拉伯膠：系豆科莖及枝滲出的干燥膠狀物，產(chǎn)于阿拉伯國家干旱高地甲殼質(zhì)：來源于昆蟲，甲殼類（蝦、蟹）等動物的外骨骼殼聚糖：是甲殼質(zhì)充分水解后形成的水溶性胺鹽透明質(zhì)酸鈉：存在于脊椎動物結(jié)締組織的細(xì)胞間隙或膠朊微絲的間隙及關(guān)節(jié)滑液，眼玻璃體，人臍帶，公雞冠，皮膚等生物組織中透明質(zhì)酸、阿拉伯膠在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用答：透明質(zhì)酸： 眼科、皮膚科（潤濕劑） 靶向給藥 眼科“黏性手術(shù)”的必備藥品（黏性填充液） 緩釋制劑載體：突釋性大大減小 新型醫(yī)用生物材料：生物潤滑劑、彈性保護(hù)劑、填充劑、吸水劑等 在骨科、外科方面的應(yīng)用 關(guān)節(jié)液及軟骨基質(zhì)的主要成分，對關(guān)節(jié)軟骨有營養(yǎng)、潤滑、保護(hù)及修復(fù)功能對細(xì)胞的屏蔽

19、作用 血管生成作用 對創(chuàng)傷的愈合作用 對腫瘤的轉(zhuǎn)移作用阿拉伯膠：（1）黏合劑 ：1025含量的水溶液中，黏附力強(qiáng)，可做片劑、丸劑等固體制劑的黏合劑 （2）乳化劑 可供制造內(nèi)服用的油包水型乳劑，不宜外用 （3）微囊材料、助懸穩(wěn)定劑、增稠劑。第五章 藥用合成高分子材料1、易溶于水的合成高分子材料答：聚丙烯酸PAA、聚丙烯酸鈉PAANa（PAAS)、聚乙烯醇PVA、聚乙烯基吡咯烷酮（聚維酮）PVP、聚乙二醇PEG、泊洛沙姆2、幾種合成高分子的合成方法、結(jié)構(gòu)式聚丙烯酸PAA合成方法：1、可以用相應(yīng)的單體直接在水介質(zhì)中聚合（丙烯酸單體的自由基聚合制備）而得，以硫酸鉀、過硫酸銨或過氧化氫為引發(fā)劑，溫度控制

20、在501002、通過非水介質(zhì)的聚合反應(yīng)制備，以過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰鏋橐l(fā)劑3、相應(yīng)聚合物的水解，在聚丙烯酸酯的懸浮液或乳液中加入氫氧化鈉水溶液，并加熱至100聚丙烯酸鈉PAAS合成方法：1、氫氧化鈉中和聚丙酸水溶液制取2、用丙烯酸鈉直接在水中聚合制取（但在用堿中和丙烯酸制備丙烯酸鈉單體時，有大量中和熱產(chǎn)生，很容易同時導(dǎo)致聚合）3、少量的聚丙烯酸鈉利用聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺或聚丙烯腈的堿水解反應(yīng)制備交聯(lián)聚丙烯酸鈉是以丙烯酸鈉為單位，在水溶性氧化-還原引發(fā)體系和交聯(lián)劑存在下經(jīng)沉淀聚合形成的水不溶性聚合物。聚乙烯醇合成方法：1、由聚醋酸乙烯在甲醇、乙醇或乙酸甲酯等溶劑中進(jìn)行醇解得到（具體見下一

21、題）聚維酮合成方法：由N-乙烯基-2-吡咯烷酮（VP）單體催化聚合生成（具體見第5題）聚乙二醇合成方法：環(huán)氧乙烷和水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分子量較低的一類水溶性聚醚3、聚乙烯醇的制備、規(guī)格表示意義、溶解性、應(yīng)用聚乙烯醇不能由乙烯醇單體聚合而成，因?yàn)橐蚁┐紭O不穩(wěn)定，不存在乙烯醇單體。聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯醇解制備得到，堿催化醇解的反應(yīng)式如下:規(guī)格：PVA0588、PVA1788、PVA1799前一組數(shù)字乘100為聚合度，后一組數(shù)字為醇解度。溶解性：極強(qiáng)親水性。溶于熱水或冷水中。在水中的溶解度與分子量和醇解度有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大，結(jié)晶性越強(qiáng)，水溶性越差，但水溶性的粘度相應(yīng)增加。醇解度是影響溶解性的主要因素。醇解度50以下：不溶于水；80以下：曇點(diǎn)；微囊的輔料應(yīng)用（1）藥物膜片基材（2）液體、半固體制劑中的應(yīng)用（3）PVA凝膠的藥物釋放（4）微囊（載藥微粒）的應(yīng)用（5）經(jīng)皮給藥系統(tǒng)4、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉的合成及在藥物制劑中的應(yīng)用應(yīng)用 ： 藥劑：基質(zhì)、增稠劑、分散劑、增粘劑（軟膏、乳膏、搽劑、巴布劑等外用藥劑）、黏附制劑 食品： 保鮮劑、粘合劑 化妝品：增稠劑5、聚乙烯基吡咯烷酮（聚維酮）的合成、性質(zhì)及作為藥用輔料在藥物制劑中的