高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì)-資料下載頁
2025-01-08 13:45本頁面
【正文】 ? 不同結(jié)構(gòu)、不同化合物的水凝膠具有不同的理化性質(zhì)，如 觸變性、溶脹性、環(huán)境敏感性、黏附性 等 1. 溶脹性：凝膠吸收液體后自身體積明顯增大的現(xiàn)象 (常分 兩個階段 )。 ? 親水性聚合物與水的親和力導(dǎo)致其溶脹，起初進(jìn)入聚合物內(nèi)的溶劑的化學(xué)勢與它周圍介質(zhì)中的化學(xué)勢不同，導(dǎo)致水 (溶劑 )由于“參透壓”的作用而向聚合物內(nèi)部遷移，直到平衡為止，即化學(xué)勢相等。 – 對于低相對分子質(zhì)量親水性聚合物而言，最終平衡態(tài)是溶液 – 對于高相對分子質(zhì)量或交聯(lián)型親水性聚合物而言，溶脹最終平衡 態(tài)可能是水溶脹的凝膠 1． 溶脹性 溶脹比 (Q):交聯(lián)高聚物在溶脹平衡時的體積與溶脹前體積之比。溶脹比與溫度、壓力、高聚物的交聯(lián)度及溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。 2． 脫水收縮性 溶脹的凝膠在低蒸氣壓下保存，液體緩慢地自動從凝膠中分離出來的現(xiàn)象稱為脫水收縮。 表征水凝膠溶脹結(jié)構(gòu)的重要參數(shù) 1. 溶脹態(tài)聚合物的體積分?jǐn)?shù) 2. 平均相對分子質(zhì)量 3. 網(wǎng)絡(luò)的篩孔大小 ? 孔徑大小受：交聯(lián)度、組成單體、環(huán)境因素 ? 孔徑大小顯著影響：水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度、降解性，釋放小分子的擴(kuò)散系數(shù) 環(huán)境敏感性 ? 溫 (熱 )敏水凝膠 – 溫敏是指在水或水溶液中這種凝膠的溶脹與收縮強(qiáng)烈地依賴于溫度。表現(xiàn)為凝膠體積在某一溫區(qū)有突變 – 這類凝膠的結(jié)構(gòu)中存在親水和疏水基團(tuán)，隨環(huán)境溫度的變化，聚合物鏈的親水親油平衡值的改變，引起聚合物鏈段運(yùn)動，甚至相變 – 常見溫敏水凝膠有： PEObPPO； PNIMA以及相應(yīng)的共聚物 pH敏感性 ? pH敏水凝膠 – pH敏感水凝膠是指聚合物的溶脹與收縮隨著環(huán)境pH值的變化而發(fā)生明顯變化 – 常見 pH敏感水凝膠有： PAA； PMA以及相應(yīng)的共聚物 黏附性 ? 生物黏附：在藥制學(xué)中一般是用來描述聚合物與軟組織 (如皮膚、中腔、胃腸道的膜等 )之間的黏附作用 黏膜黏附的材料的特點(diǎn) 1. 大多是親水性的高分子，其相對分子質(zhì)量都大于 10萬，有利于形成互穿網(wǎng)絡(luò)各分子鏈的纏繞 2. 其結(jié)構(gòu)中含有能與黏蛋白形成氫鍵的基團(tuán)，如羧基或羥基等 3. 這類高分子具有高度的柔性 一般認(rèn)為，劑型和黏膜的黏結(jié)點(diǎn)有三個區(qū)域：黏膜黏附劑層區(qū)；黏膜區(qū)；界面區(qū) 生物黏附機(jī)制 1. 聚合物潤濕與溶脹 2. 生物黏附性聚合物鏈與聚合物的線團(tuán)和黏膜黏蛋白的互穿作用 3. 在線團(tuán)的鏈之間很微弱的化學(xué)結(jié)合 生物黏附性聚合物與黏膜黏蛋白的互穿作用條件 1. 聚合物中含足夠量的氫鍵化學(xué)基團(tuán) 2. 陰離子表面電荷 3. 相對分子質(zhì)量較大 4. 分子鏈要有高度的柔性 5. 它的表面張力不妨礙它在黏膜表面鋪展 生物黏附形成理論 (見 P88~P90 略 ) 3． 藥物經(jīng)水凝膠的透過性 ? 在低濃度凝膠中 ， 水分子或離子是可以自由通過的 ， 其擴(kuò)散速度與在溶液中幾乎相同 ? 凝膠濃度增大和交聯(lián)度增大時 ， 物質(zhì)的擴(kuò)散速度都將變小 ， 因交聯(lián)度增大使凝膠骨架空隙變小 ，水分子物質(zhì)透過凝膠骨架時要通過這些迂回曲折的孔道 ， 孔隙越小 ， 擴(kuò)散系數(shù)降低越明顯 影響分子在凝膠中通過能力的因素 ? 凝膠中所含溶劑的數(shù)量和性質(zhì) 當(dāng)溶劑是水或凝膠中為含水的孔道則有利于可溶于水的物質(zhì)透過 。 ? 當(dāng)凝膠網(wǎng)絡(luò)上大分子帶電時 ， 對離子的擴(kuò)散與透過則具有選擇性 。 滲透性 ? 液體分子或氣體分子可從聚合物膜的一側(cè)擴(kuò)散到其濃度較低的另一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透或滲析。 ? 另外，若在低濃度聚合物膜的一側(cè)施加足夠高的壓力 (超過滲透壓 )則可使液體或氣體分子向高濃度一側(cè)擴(kuò)散。這種現(xiàn)象稱為反向滲透。 4． 觸變性 特指物理凝膠，當(dāng)其受外力作用 (如振搖、攪拌或其他機(jī)械力 )，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞而變成液體，外部作用停止后，又成半固體凝膠結(jié)構(gòu)，這種凝膠與溶膠相互轉(zhuǎn)化的過程，稱為 觸變性 。 ? 水凝膠的制備 目前常用于制備水凝膠的藥用高分子材料有：殼聚糖、海藻酸鈉、膠原、纖維蛋白、明膠、透明質(zhì)酸、葡萄糖等 ? 水凝膠的應(yīng)用 – 蛋白質(zhì)和多肽類藥物的傳遞 – 制備生物已得到靶向制劑
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