【正文】 其主要因素有： ①溫度： 溫度升高，高分子鏈運(yùn)動激烈，增大分子透 過的孔道，因此滲透性好； ②極性： 透過物質(zhì)與聚合物極性越相近，越易相容， 越易透過； ③分子大?。?分子直徑大的透過性小； ④鏈的柔性： 鏈的柔性增大，滲透性提高。結(jié)晶度越 大，滲透性越小。交聯(lián)使鏈段運(yùn)動受 阻，透氣性降低。增塑劑提高分子鏈 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第三節(jié)、聚合物力學(xué)狀態(tài)及高分子材料的力學(xué)性質(zhì) 厚德 明志 篤學(xué) 力行 （二）膠粘性 影響膠粘性的主要因素有： 1．分子量 2．被粘物表面的粗糙程度 3．被粘物表面的處理方法 4．溫度和壓力 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 一、藥物通過聚合物的傳質(zhì)過程 在藥物制劑中，藥物通過聚合物的擴(kuò)散裝置有兩類：貯庫裝置，另一類是骨架裝置。 藥物一般是溶解或分散在裝置中，藥物由裝置的擴(kuò)散過程有以下幾個步驟： ①藥物溶出并進(jìn)入周圍的聚合物或空隙； ②由于存在濃度剃度，藥物分子擴(kuò)散通過聚合物屏障； ③藥物由聚合物解吸附； ④藥物擴(kuò)散何如體液或介質(zhì) 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 (一 )Fick擴(kuò)散 藥物分子通過聚合物的擴(kuò)散，可用 Fick第一定律來描述： J=D*dc/dx 注意 :擴(kuò)散系數(shù)、滲透系數(shù)的單位 式中： J為溶質(zhì)流量， mol/(cm2s)； C為溶質(zhì)濃度， mol/cm3，為垂直于有效擴(kuò)散面積的位 移， cm； D為溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)， cm2/s(在通常情況下， D被看作常量，但實(shí)際上擴(kuò)散系數(shù)是可人為控制的參數(shù)，改變聚合物的結(jié)構(gòu)， D值可改變。另外，藥物濃度、溫度、溶劑性質(zhì)、藥物的化學(xué)性質(zhì)都能影響 D值 )。負(fù)號表示擴(kuò)散方向，即藥物分子擴(kuò)散朝濃度降低的方向進(jìn)行。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 Fick第一定律給出穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的藥物流量，在非穩(wěn)態(tài)流動時，可用 Fick第二定律來描述。 在藥劑學(xué)的實(shí)際應(yīng)用中，藥物通過薄膜的擴(kuò)散常見的有膠囊壁擴(kuò)散、聚合物包衣層擴(kuò)散，藥物與聚合物之間的親和力、聚合物的結(jié)晶度對藥物的擴(kuò)散性影響甚為顯著。固體聚合物的晶區(qū)是大多數(shù)藥物分子不可穿透的屏障，擴(kuò)散分子必須繞過它，晶區(qū)分子所占的百分比越大，分子的運(yùn)動越慢。在無孔固體聚合物中擴(kuò)散，自然是更為困難的過程，需要移動聚合物鏈才能使藥物分子通過。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 注意 :擴(kuò)散 系數(shù)、滲透系數(shù)的單位 對于無孔隙的固體聚合物薄膜來說，由于聚合物兩側(cè)的濃度差很大，在很長的釋放時間內(nèi)，其差值幾乎是常數(shù)，如果不和 D為常數(shù)，將式 315在膜厚度為 h的范圍內(nèi)積分，可得下式： J=DK/h*△ C 式中： △ C為薄膜兩側(cè)的溶質(zhì)濃度差， mg/cm3； K為溶質(zhì)分配系數(shù)； DK/h為溶質(zhì)滲透系數(shù) (P)， cm/s (常用它來評價藥物通過聚合物的滲透性能 )。 K=溶質(zhì)在聚合物薄膜中的濃度 /溶質(zhì)在溶出介質(zhì)中的濃度 由上式可知， D、 K值越大，則 p值越大，故選擇聚合物時，應(yīng)注意藥物與聚合物在熱力學(xué)上的相容性，否則藥物是很難通過聚合物薄膜擴(kuò)散的。上式的意義很明顯，藥物通過聚合物薄膜的釋放，應(yīng)呈零級，因?yàn)椤?C、 D、 K和 h皆為常數(shù)。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 (matrix)的擴(kuò)散 M=[2CsDCot]1/2 說明藥物由聚合物骨架釋放量與 t1/2呈線性關(guān)系。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 (二 )非 Fick擴(kuò)散 由上面的敘述，我們知道，聚合物的結(jié)構(gòu)特性可能影響藥物通過聚合物的擴(kuò)散系數(shù)，但不會改變擴(kuò)散機(jī)理 (Fick擴(kuò)散 )。聚合物的松弛特性，對溶質(zhì)通過聚合物的擴(kuò)散機(jī)制可產(chǎn)生很大影響： 如 當(dāng)溶劑 (水 )穿透一種原本是玻璃態(tài)的親水性聚合物時，聚合物 水界面可出現(xiàn)一個膨脹層，此時大分子鏈的松弛可影響藥物的擴(kuò)散釋放。 如 將一個未溶脹的玻璃態(tài)水凝膠聚合物放于可溶脹介質(zhì)中，首先溶劑分子滲人聚合物骨架中，玻璃態(tài)聚合物開始溶脹，溶脹部分的聚合物由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低 (如 Tg低于溶脹介質(zhì)溫度時 )，轉(zhuǎn)變成高彈態(tài)，未溶脹部分仍為玻璃態(tài)，如圖 312所示。這種溶脹行為的特性是具有兩個界面： 一個是處于玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的界面，稱為溶脹界面，其以速率 v向玻璃態(tài)區(qū)移動 另一界面是處于膨脹的高彈態(tài)與溶脹介質(zhì) (即溶劑 )之間的界面，它向外移動 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 從平面幾何角度而言，玻璃態(tài)區(qū)限制了溶脹只能朝一個方向進(jìn)行，即向 內(nèi)溶脹 ，這種限制在玻璃態(tài)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了一個壓縮應(yīng)力而在高彈態(tài)區(qū)產(chǎn)生了拉伸張力， 一但這兩個溶脹界面會合，玻璃態(tài)區(qū)將完全消失，聚合物將轉(zhuǎn)變成高彈態(tài)， 此時溶脹限制因素消失，溶脹則向三維方向進(jìn)行。 如載有藥物的玻璃態(tài)聚合物與水溶液相接觸時，由于溶脹作用，分散于聚合物中的藥物開始向外擴(kuò)散出來，因此藥物的釋放同時有 兩個速度過程 ：水?dāng)U散進(jìn)人聚合物過程和鏈的松弛過程。隨著聚合物骨架的繼續(xù)溶脹，藥物不斷擴(kuò)散出來，藥物釋放的總速率由聚合物網(wǎng)絡(luò)的溶脹速率所控制，即藥物釋放速度與時間的關(guān)系決定于水的擴(kuò)散速率及大分子鏈松弛速率。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 藥物擴(kuò)散與聚合物松弛時間的相對重要性可用德博拉數(shù) (Deborah number De)來表示， De定義為特性松弛時間（ τ ）與溶劑的特性擴(kuò)散時間（ θ ）的比值。 De=τ/θ 當(dāng) De《 l，說明松弛過程快于擴(kuò)散，則藥物轉(zhuǎn)運(yùn)符合 Fick定律，這種情況出現(xiàn)于 Tg以上，凝膠是粘彈態(tài)，而且藥物的擴(kuò)散系數(shù)是灘度的函數(shù)時： 當(dāng) De≈l ，松弛與擴(kuò)散雙重作用導(dǎo)致一種復(fù)雜的轉(zhuǎn)運(yùn)行為，則稱之為非 Fick轉(zhuǎn)運(yùn)。藥物從這些聚合物的釋放是不符合 Fick定律的，這方面的情況已有很多的報告，在本章第一節(jié)的水凝膠部分另有敘述。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 二、擴(kuò)散系數(shù) 當(dāng)藥物由劑型內(nèi)向外擴(kuò)散釋放時，由于藥物濃度差的關(guān)系，藥物分子的熱運(yùn)動將朝著縮小濃度梯度，趨向平衡的方向進(jìn)行，在這樣的過程中，藥物分子質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，即為擴(kuò)散，由 Fick第一定律可知，濃度梯度的存在是引起擴(kuò)散的先決條件，沒有濃度梯度就沒有擴(kuò)散。擴(kuò)散是常見的現(xiàn)象，它描繪分子或顆粒的直線運(yùn)動，按照 StokenEimtein擴(kuò)散方程，擴(kuò)散系數(shù)為 D=KT/6πrη 式中 D為擴(kuò)散系數(shù)， cm2/s； η 為粘度， pas； k為波耳茲曼常數(shù)； T為絕對溫度， K： γ 為擴(kuò)散分子的半徑， cm。式描述由 KT/η 所產(chǎn)生的分子運(yùn)動，且受擴(kuò)散物質(zhì)性質(zhì)的制約。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 擴(kuò)散系數(shù)不是常數(shù)， 藥物分子的大小、極性、藥物在聚合物中的溶解度和聚合物的結(jié)構(gòu)、溫度等因素對擴(kuò)散系數(shù)有很大的影響。 1．藥物通過多孔聚合物時 速率與聚合物多孔網(wǎng)絡(luò)的曲折度、孔隙的大小、孔隙的分布、藥物在孔隙壁上的吸附性質(zhì)等有關(guān)，擴(kuò)散系數(shù) (D)用下式來表示： D=Da*εKpKτ/τ 式中 Da為藥物在液體介質(zhì) (或充滿水的孔隙 )中的擴(kuò)散系數(shù)， cm2/s， ε 為孔隙率， τ 為曲折因子： Kp為藥物在聚合物 介質(zhì) (水 )之間的分配系數(shù)： Kτ 為限制性系數(shù) (與藥物分子半徑或聚合物平均孔徑有關(guān) )。 第三章 高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴(kuò)散 厚德 明志 篤學(xué) 力行 2．藥物通過無孔聚合物時 大分子鏈之間的距離是影響通過速率的重要因素，擴(kuò)散過程是在大分子鏈的間隙進(jìn)行的 (其大小約在 110m)，任何導(dǎo)致擴(kuò)散屏障增加的形態(tài)改變，都會引起有效擴(kuò)散面積的相應(yīng)減少以及大分子流動性的下降。對藥物擴(kuò)散系數(shù)的控制可以通過控制交聯(lián)度、文化度、結(jié)晶度、大分子晶粒大小及添加助劑來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)聚合物的溶脹、凝膠和彈性體的性能不同，擴(kuò)散系數(shù)的表征方式也不同，有的僅適于彈性體膜，有些則適用可溶脹的聚合物。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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