当代高分子--徐子豪

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1、硕士研究生课程作业课程名称：功能高分子材料学院：材料科学与工程学院专业（方向）：高分子化学与物理学号：102014112学生：窦涌授课老师：刘红霞完成时间：2014年12月10日药用高分子材料亲水性修饰的研究进展摘要：高分子材料在药物制剂和制药工艺上具有广泛的应用价值，新型制剂的研发与药用高分子材料的性能密切相关，特别是高分子胶束等两亲性高分子材料的使用尤为广泛，也是高分子材料当今研究的热点。本文着重对常见药用高分子材料亲水性修饰的亲水片段进行了概括总结。根据亲水片段的大小，分为小分子修饰、水溶性聚合物修饰以及水溶性高分子修饰三个部分。对药用高分子材料亲水修饰的修饰剂和修饰

2、产物的性质特点修饰方法以及其中的优势和不足尽可能的进行了综述，并对此进行了讨论和展望以期能够给同学们提供参考并共讨论。关键词：药用高分子材料，水溶性聚合物，亲水性修饰，胶束新型药物传输系统如智能释药基因给药靶向给药的建立与高分子材料的性能密不可分。在实验室阶段相当有效的活性药物有半数以上因难溶于水而难以走上临床使用，但在水溶性高分子的作用下这些难溶性药物可在水中高度分散而被利用，如分散片【１】纳米胶束载药体【２】。在新型药物传输系统中最具价值的是具有两亲性的高分子材料，然而多数药用高分子材料难以满足两亲性要求。如聚乳酸完全憎水，亲水性很小。而聚乙二醇则完全亲水，憎水性很小。

3、因此对憎水性材料的亲水性修饰或亲水性材料的憎水性修饰就显得十分必要。常见有对两亲性高分子憎水部分进行综述报道【３，４】罕见有对亲水片段的概括描述。纵观对疏水性高分子进行亲水改性的文献报道通常分为两种形式，一种是用小分子对疏水性高分子进行修饰得到不同亲水强度的高分子，另一种是用水溶性聚合物对疏水性高分子进行修饰得到两亲性嵌段或者接枝共聚物。两亲性共聚物能在选择性溶剂中自组装形成纳米胶束，其疏水链段形成的疏水性内核可以包裹疏水性药物，增加疏水性药物的溶解性。亲水性链段形成的胶束壳起到稳定胶束的作用，它们作为在血液中的载药体可以不被体内免疫系统识别而实现隐形传输。由于这类两亲性材

4、料的亲水片段和憎水片段的种类和分子量的不同因而可以制备出品种繁多且形状多样的组装体具有广阔的理论和实用研究空间。1小分子修饰憎水高分子1.1氯乙醇氯乙醇在与碱活化的高分子反应的时候，作为醚化剂与高分子链上的羟基发生醚化反应，由此可以获得羟乙基化的高分子材料。通过引入羟基，使高分子水溶解性得到提高提高的程度取决于羟乙基化的程度。氢氧化钾活化的壳聚糖与氯乙醇反应，得到可溶于水的羟乙基壳聚糖【５】产物具有良好的水溶性及细胞相容性，在药物的缓释和增溶方面有较好的应用前景，由于氯乙醇对人体的毒性较大此法要注意氯乙醇残留。1.2环氧乙烷与氯乙醇作醚化剂的反应原理相同，以环氧乙烷作为醚化

5、剂将环氧乙烷与碱活化的高分子发生醚化反应，制得水溶性高分子淀粉用碱活化后与环氧乙烷发生醚化反应，制得水溶性羟乙基淀粉。理论最大的取代度为３在医药中可以用作崩解剂或增稠剂【6】，碱活化的纤维素和环氧乙烷反应得到羟乙基纤维素，当摩尔取代度较高时(MS>1.0)所得羟乙基纤维素才是水溶性的。在医药领域用于增稠分散粘合等方面。环氧乙烷的羟乙基化与氯乙醇的羟乙基化不同环氧乙烷的活性较大，反应程度较高在合适的条件下产生聚醚支链的长度会较氯乙醇的长水溶解度具有较大差异，且环氧乙烷残留较少容易去除，虽然经环氧乙烷和氯乙醇的羟乙基化均可获得水溶性羟乙基材料但这两者应有所区别两者命名有待商榷。

6、1.3环氧丙烷碱活化的壳聚糖与环氧丙烷反应制得水溶性羟丙基壳聚糖具有良好的水溶性吸湿保湿性泡沫性乳化性和成膜性【７】。马铃薯淀粉经氢氧化钠活化后在氮气保护下加入环氧丙烷反应后得到亲水性羟丙基淀粉【８】，在医药上用作崩解剂或增稠剂。精制棉用氢氧化钠活化后与环氧丙烷反应制得羟丙基纤维素【９】高取代度的羟丙基纤维素，可溶于冷水主要用作包衣材料成膜材料、缓释材料、增稠剂、助悬剂凝胶剂，低取代度的羟丙基纤维素不能溶于水，但在水中可溶胀，主要用作片剂、崩解剂和粘合剂。环氧丙烷与环氧乙烷的反应机理相同，都是双分子亲核取代反应，但与环氧乙烷相比，环氧丙烷反应的空间位阻较大，反应进行比环氧乙

7、烷要困难，得到产物的水溶解性也相对较差但抗湿性提高，如果要获得水溶性高分子同时有较好的抗湿性环氧丙烷修饰剂是一个较好的选择。1.4缩水甘油氯甘油醇与氢氧化钠反应生成，缩水甘油含有环氧基和羟基两个具有反应活性的官能团，碱活化的壳聚糖与缩水甘油在60℃下反应８ｈ经过一定的后处理制得水溶性二羟丙基壳聚糖【10】。反应后的壳聚糖产物接枝上了更多的亲水的羟基，具有更强的亲水性缩水甘油比环氧乙烷环氧丙烷等有更好的亲水性。未反应的缩水甘油易于除去杂质的污染减少。1.5氯乙酸利用微波法将氯乙酸和纤维素反应得到高取代度羧甲基纤维素【