丙烯酸树脂与应用
甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合
三口瓶
依次加入2mL 1%的聚乙烯醇水溶
液(分散剂)、40mL蒸馏水
加热搅拌
溶解过氧化苯甲酰 的甲基丙烯酸甲酯
10mL
升温至70℃ 调节搅拌速度至 温度升至78±2℃ 液滴大小合适
反应约1.5h
产物抽滤,反复洗涤,自然风干
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乳液聚合
乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于 机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液, 由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
产品中留有的乳化剂难以 完全除尽。
丙烯酸树脂及其应用
合成药用肠溶性丙烯酸树脂
溶剂 水
加入四口瓶
搅拌升温
加入过硫酸钾
滴加甲基丙烯酸与 甲基丙烯酸甲酯混
聚合物乳液的最低成膜温度(MFT)与玻璃化温 度(Tg)的关系为:(MFT/Tg)=K
实验结果表明,K值一般为0.92-0.98。
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尤特奇水分散液的MFT值
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
断裂应变
包衣膜充分的柔韧性是包衣颗粒具有可压性,以 及片掉落时防止破裂的先决条件。
聚合物中酯基碳链越长,分子聚合度越大,薄膜 衣对药片的粘附性就越强,薄膜具有更大的拉伸 强度和断裂伸长。
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加入适宜增塑剂或不同性质的树脂混合应 用,改善薄膜机械性能,提高断裂应变。
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合成
本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 溶液聚合
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合成反应通式:
在含丙烯酸酯的聚合物中,丙烯酸酯比例越高,MFT越 低。MFT在15~25℃对薄膜衣形成较为有利。
包衣过程中,产品温度一般应高于MFT10℃,最好高于 20℃。在实际应用中通常需要加入增塑剂来降低MFT。
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丙烯酸树脂及其应用
通常情况下聚合物乳液的最低成膜温度低于相 应聚合物的玻璃化温度。
L型中酸和酯的比例为 1:1,S型中则约为1:2
Eudragit L/S100
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如果片芯是强酸弱碱盐,药物遇水会溶解,释 放出 H+ 离子,渗入包衣,增强包衣的抗酸能 力,延缓肠液对包衣的溶解;
如果片芯是强碱弱酸盐,药物遇水会溶解,释 放出 OH- 离子,渗入包衣,削弱包衣的抗酸能 力,加速肠液对包衣的溶解。
2. 恒速期
乳胶粒的体积逐渐增大,单体液滴的体积逐渐缩小,当转化 率达到50%时,单体液滴全部消失,单体全部进入乳胶粒中。 乳胶粒中单体和聚合物各占一半,此时的乳胶粒称为单体-聚 合物乳胶粒。
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3.降速期
链引发、链增长只能消耗单体-聚合物乳胶粒中的单体。 聚合速率随单体-聚合物乳胶粒中单体浓度的下降而下降, 最后单体完全转变成聚合物。
体系组成:单体+(油溶性)引发剂+双亲性分散剂+去离子水
丙烯酸树脂及其应用
单体浓度高,产品纯度高 本体聚合
不易散热、控温,产品不易出料
容易散热、控温,产品可直接使用 溶液聚合
单体浓度低,分子量较低
单体浓度高,产品纯度高,分子量较高 悬浮聚合
容易散热、控温,产品容易分离
综合优点,克服缺点
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
胃溶(崩)型丙烯酸树脂:Tg低(-8 ℃ ), 呈螺旋状结构 ,柔性强,容易成膜。
渗透型丙烯酸树脂:Tg介于两者之间,约 在55℃左右。
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
通常情况下,丙烯酸酯聚合物其共聚单体组成 对玻璃化温度影响可用下式近似计算:
1 / T g (W i / T gi )
MMA34mL MTC3.2g
ABIN 0.1g
放入三口瓶 反应1h
滴加0.1g 溶于
通氮气 EA 的ABIN
冷却至室温
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本体聚合缺点:不易散热 解决办法:分段聚合 预聚 在反应釜中进行,转化率达10~40%,
放出一部分聚合热,有一定粘度。 后聚 在模板中聚合,逐步升温,使聚合完全。
体系组成:单体+引发剂+溶剂
肠溶型Ⅱ、Ⅲ号树脂和胃溶型Ⅳ号树脂用溶 液聚合法制备。
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溶剂的选择
能溶解所使用的单体、树脂,与水能以任何比 例混溶,无毒或者低毒、无刺激味、不燃、不 爆、其沸程要适当,便宜经济。
遵循“极性相近”,“溶解度参数相近”原则。 使用较多的溶剂是乙醇、异丙醇、正丁醇、乙
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甲基丙烯酸共聚物 甲基丙烯酸酯共聚物
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由于构成单体不同,单体的比例、聚合度不同,可 以分成不同型号。
国外已有药用薄膜的系列产品,主要由德国罗姆药 厂(Rohmpharma)生产,产品总称为Eudragit,商品 名尤特奇。
上海医药工业研究院开发出了一系列国产品种,定 名为I~IV号树脂。
二醇等助溶剂或它们之间的混合溶剂。
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合成Eudragit L30D-55(甲基丙烯酸:丙烯酸乙酯=1:1)
去离子水 十二烷基硫酸钠 过硫酸钾
滴加丙烯酸丁酯 和甲基丙烯酸混 合单体
通氮除氧
加热搅拌
保温反应2h
降温出料
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悬浮聚合
悬浮聚合是将溶于引发剂的单体在强烈搅拌和分散剂的作 用下,以液滴状悬浮在水中而进行的聚合反应方法。
体系组成:单体+引发剂(油溶性)
渗透型树脂Eudragit RL100和RS100用 本体聚合制备。
单体 引发剂
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实例:合成Eudragit RS
甲基丙烯酸甲酯(MMA)+丙烯酸乙酯(EA)+甲基丙烯酸氯
化
偶氮二异丁腈(ABIN)
三甲胺基乙酯(MTC)
Eudragit RS
优点
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缺点
体系粘度低,易散热。 聚合反应速率高,可制得
高分子聚合物。 合成聚合物乳液可以直接
用作薄膜包衣材料。 以水作为分散介质,价廉
安全,环境污染小。 设备及生产工艺简单,操
作方便,灵活性大。
需要固体聚合物时.乳液 需经凝聚(破乳)、洗涤、 脱水、干燥等系列后处理 工序,生产成本较高;
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
叔胺基团型(胃溶型丙烯酸树脂)如:
叔胺基遇酸成盐,可在 pH<5的酸性环境胃液 中溶解,在pH>5时溶 胀。
Eudragit E100
常用作普通薄膜或隔离层衣料,有利于药品防潮、避 光、掩色和掩味。
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同时含有酸性、碱性基团的丙烯酸树脂 (两性丙烯酸树脂)如:
期和降速期。
1. 增速期
单体自由基进入增溶单体的胶束中进行链增长,形成新相
—乳胶粒。随聚合反应的进行,乳胶粒数目增加,聚合速率增
加,因此,第一阶段称为增速期,又称为乳胶粒生成期。
K2S2O8
2K + 2 SO4
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胶束是提供乳化剂的仓库 两个仓库
单体液滴是提供单体原料的仓库
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苯乙烯分段聚合的塔式反应流程
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苯乙烯
预
预聚合
80 OC
聚 釜
80 OC
后聚合 后处理
塔 式 反 应 器
聚苯乙烯 冷却、切粒、包装
110 ~ 130 OC 130 ~ 180 OC 180 ~ 225 OC
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溶液聚合
溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶 剂中,在溶液状态下进行的聚合反应。
主要特性: ① 分散相颗粒的粒径介于1 0~1 000nm。外观呈乳状。 ② 固体含量高,丙烯酸树脂水分散体包衣液固体含量可
高达10%一1 5%。 ③ 粘度小,因此包衣操作效率较高。 ④ 和聚合物有机溶液包衣相比,使用安全,不存在环境
污染问题。
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
溶解性
丙烯酸树脂易溶于乙醇、丙酮、氯仿等极性有机 溶剂中。
• Tg--共聚物玻璃化转变温度,K; • wi--共聚物组成单体的重量百分率,%; • Tgi--单体均聚物的玻璃化转变温度,K。
改变单体的种类和用量,即可调节共聚物的Tg
丙烯酸树脂及其应用
最低成膜温度(MFT)是指聚合物乳液在一定的加热干 燥条件下,形成连续性薄膜的温度。在MFT以下,聚合 物不能熔合成膜。
丙烯酸树脂及其应用
药用丙烯酸树脂的化学组成和相应牌号
分类
丙烯酸树脂及其应用
按制造原料(单体)分类
本体聚合 二元聚合:Eudragit NE 30D(丙烯酸乙酯和甲基丙烯
酸甲酯(2:1)共聚物) 与其它高分子混合:尤特奇 RD 100(聚甲基丙烯酸铵酯
Ⅰ和羟甲基纤维素钠(9:1)混合物)
丙烯酸树脂及其应用
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目录
1
材料介绍
2
材料制备
3
材料应用
丙烯酸树脂及其应用
材料介绍
概述
分类
结构 及性
能
理化 性质
概述
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂是由丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯类按不 同的比例共聚而成的一类高分子聚合物,具有安全、 稳定、惰性及无刺激等优点。
药用丙烯酸树脂包括两类共聚物:一是甲基丙烯酸 共聚物,二是甲基丙烯酸甲酯共聚物。
在水中的溶解性则取决于分子结构中的侧链基团 和水溶液的pH值。
不同的型号在不同的pH下溶解。
加入苯二甲 酸二丁酯
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂商品的溶解性
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