【正文】 其主要因素有： ①溫度： 溫度升高，高分子鏈運動激烈，增大分子透 過的孔道，因此滲透性好； ②極性： 透過物質與聚合物極性越相近，越易相容， 越易透過； ③分子大小： 分子直徑大的透過性??； ④鏈的柔性： 鏈的柔性增大，滲透性提高。結晶度越 大，滲透性越小。交聯使鏈段運動受 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性質 第三節(jié)、聚合物力學狀態(tài)及高分子材料的力學性質 厚德 明志 篤學 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性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 一、藥物通過聚合物的傳質過程 在藥物制劑中，藥物通過聚合物的擴散裝置有兩類：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，藥物由裝置的擴散過程有以下幾個步驟： ①藥物溶出并進入周圍的聚合物或空隙； ②由于存在濃度剃度，藥物分子擴散通過聚合物屏障； ③藥物由聚合物解吸附； ④藥物擴散何如體液或介質 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 (一 )Fick擴散 藥物分子通過聚合物的擴散，可用 Fick第一定律來描述： J=D*dc/dx 注意 :擴散系數、滲透系數的單位 式中： J為溶質流量， mol/(cm2s)； C為溶質濃度， mol/cm3，為垂直于有效擴散面積的位 移， cm； D為溶質擴散系數， cm2/s(在通常情況下， D被看作常量，但實際上擴散系數是可人為控制的參數，改變聚合物的結構， D值可改變。另外，藥物濃度、溫度、溶劑性質、藥物的化學性質都能影響 D值 )。負號表示擴散方向，即藥物分子擴散朝濃度降低的方向進行。 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 Fick第一定律給出穩(wěn)態(tài)擴散的藥物流量，在非穩(wěn)態(tài)流動時，可用 Fick第二定律來描述。 在藥劑學的實際應用中，藥物通過薄膜的擴散常見的有膠囊壁擴散、聚合物包衣層擴散，藥物與聚合物之間的親和力、聚合物的結晶度對藥物的擴散性影響甚為顯著。固體聚合物的晶區(qū)是大多數藥物分子不可穿透的屏障，擴散分子必須繞過它，晶區(qū)分子所占的百分比越大，分子的運動越慢。在無孔固體聚合物中擴散，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性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 注意 :擴散 系數、滲透系數的單位 對于無孔隙的固體聚合物薄膜來說，由于聚合物兩側的濃度差很大，在很長的釋放時間內，其差值幾乎是常數，如果不和 D為常數，將式 315在膜厚度為 h的范圍內積分，可得下式： J=DK/h*△ C 式中： △ C為薄膜兩側的溶質濃度差， mg/cm3； K為溶質分配系數； DK/h為溶質滲透系數 (P)， cm/s (常用它來評價藥物通過聚合物的滲透性能 )。 K=溶質在聚合物薄膜中的濃度 /溶質在溶出介質中的濃度 由上式可知， D、 K值越大，則 p值越大，故選擇聚合物時，應注意藥物與聚合物在熱力學上的相容性，否則藥物是很難通過聚合物薄膜擴散的。上式的意義很明顯，藥物通過聚合物薄膜的釋放，應呈零級，因為△ C、 D、 K和 h皆為常數。 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 (matrix)的擴散 M=[2CsDCot]1/2 說明藥物由聚合物骨架釋放量與 t1/2呈線性關系。 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 (二 )非 Fick擴散 由上面的敘述，我們知道，聚合物的結構特性可能影響藥物通過聚合物的擴散系數，但不會改變擴散機理 (Fick擴散 )。聚合物的松弛特性，對溶質通過聚合物的擴散機制可產生很大影響： 如 當溶劑 (水 )穿透一種原本是玻璃態(tài)的親水性聚合物時，聚合物 水界面可出現一個膨脹層，此時大分子鏈的松弛可影響藥物的擴散釋放。 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變溫度的降低 (如 Tg低于溶脹介質溫度時 )，轉變成高彈態(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 (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性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 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行，即向 內溶脹 ，這種限制在玻璃態(tài)區(qū)內產生了一個壓縮應力而在高彈態(tài)區(qū)產生了拉伸張力， 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散出來，因此藥物的釋放同時有 兩個速度過程 ：水擴散進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，藥物不斷擴散出來，藥物釋放的總速率由聚合物網絡的溶脹速率所控制，即藥物釋放速度與時間的關系決定于水的擴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性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 藥物擴散與聚合物松弛時間的相對重要性可用德博拉數 (Deborah number De)來表示， De定義為特性松弛時間（ τ ）與溶劑的特性擴散時間（ θ ）的比值。 De=τ/θ 當 De《 l，說明松弛過程快于擴散，則藥物轉運符合 Fick定律，這種情況出現于 Tg以上，凝膠是粘彈態(tài)，而且藥物的擴散系數是灘度的函數時： 當 De≈l ，松弛與擴散雙重作用導致一種復雜的轉運行為，則稱之為非 Fick轉運。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性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 二、擴散系數 當藥物由劑型內向外擴散釋放時，由于藥物濃度差的關系，藥物分子的熱運動將朝著縮小濃度梯度，趨向平衡的方向進行，在這樣的過程中，藥物分子質量的轉移，即為擴散，由 Fick第一定律可知，濃度梯度的存在是引起擴散的先決條件，沒有濃度梯度就沒有擴散。擴散是常見的現象，它描繪分子或顆粒的直線運動，按照 StokenEimtein擴散方程，擴散系數為 D=KT/6πrη 式中 D為擴散系數， cm2/s； η 為粘度， pas； k為波耳茲曼常數； T為絕對溫度， K： γ 為擴散分子的半徑， cm。式描述由 KT/η 所產生的分子運動，且受擴散物質性質的制約。 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 力行 擴散系數不是常數， 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構、溫度等因素對擴散系數有很大的影響。 1．藥物通過多孔聚合物時 速率與聚合物多孔網絡的曲折度、孔隙的大小、孔隙的分布、藥物在孔隙壁上的吸附性質等有關，擴散系數 (D)用下式來表示： D=Da*εKpKτ/τ 式中 Da為藥物在液體介質 (或充滿水的孔隙 )中的擴散系數， cm2/s， ε 為孔隙率， τ 為曲折因子： Kp為藥物在聚合物 介質 (水 )之間的分配系數： Kτ 為限制性系數 (與藥物分子半徑或聚合物平均孔徑有關 )。 第三章 高分子材料的物理化學性質 第四節(jié) 藥物通過聚合物的擴散 厚德 明志 篤學 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，擴散過程是在大分子鏈的間隙進行的 (其大小約在 110m)，任何導致擴散屏障增加的形態(tài)改變，都會引起有效擴散面積的相應減少以及大分子流動性的下降。對藥物擴散系數的控制可以通過控制交聯度、文化度、結晶度、大分子晶粒大小及添加助劑來實現。根據聚合物的溶脹、凝膠和彈性體的性能不同，擴散系數的表征方式也不同，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. BY FAITH I BY FAITH