高分子溶液剂性质与制备

高分子溶液剂系指高分子化合物溶解于溶剂中制成的均匀分散的液体制剂。高分子溶液剂以水为溶剂，则称为亲水性高分子溶液剂，或称胶浆剂。以非水溶剂制备的高分子溶液剂，称为非水性高分子溶液剂。高分子溶液剂属于热力学稳定系统。

（一）高分子溶液的性质

高分子水溶液中高分子化合物结构的某些基团因解离而带电，有的带正电，有的带负电。某些高分子化合物所带电荷受溶液pH值的影响。蛋白质分子中含有羧基和氨基，在水溶液中随pH值不同可带正电或负电。当溶液的pH值>等电点时，蛋白质带负电荷，pH值<等电点时，蛋白质带正电荷。在等电点时，高分子化合物不带电，这时高分子溶液的许多性质发生变化，如黏度、渗透压、溶解度、电导等都变为最小值。高分子溶液的这种性质，在药剂学中有重要用途。

1.高分子的渗透压亲水性高分子溶液与溶胶不同，有较高的渗透压，渗透压的大小与高分子溶液的浓度有关。其溶液的渗透压可用下式表示：π／Cg=（RT／M）+BCg（9—1）

式中，π为渗透压；Cg为lL溶液中溶质的克数；R为气体常数；T为绝对温度；M为分子量；B为特定常数，它是由溶质和溶剂相互作用的大小来决定的。由式9—1可见π／Cg对Cg呈直线关系。

2.高分子溶液的黏度与分子量高分子溶液是黏稠性流动液体，黏稠性大小用黏度表示。根据式9—2可以通过测定高分子溶液的特性黏度来测定高分子化合物的分子量（M）。

【η】=KMa（9—2）

式中，K、a为高分子化合物与溶剂之问的特有常数。

3.高分子溶液的稳定性高分子溶液的稳定性主要是由高分子化合物水化作用和荷电两方面决定的。高分化合物含有大量亲水基，能与水形成牢固的水化膜，可阻止高分子化合物分子之间的相互凝聚，这是高分子化合物稳定的主要原因。向溶液中加入大量的电解质，由于电解质的强烈水化作用，结合了大量的水分而破坏了水化膜，使高分子化合物凝结而沉淀。这一过程称为盐析。盐析法常用于制备生化制剂和中药制剂。引起盐析作用的主要是电解质的阴离子。破坏水化膜的另一种方法就是加入脱水剂如乙醇、丙酮等。在药剂学中划分不同分子量的高分子化合物时常采用此法等。高分子溶液在放置过程中也会自发地凝结而沉淀，称为陈化现象。其他原因如盐类、pH值、絮凝剂、射线等的影响，使高分子化合物凝结沉淀，称为絮凝现象。这些现象在中药注射剂放置过程以及含有中药酊剂处方的调剂中经常发生。带相反电荷的两种高分子溶液混合时，由于相反电荷中和而产生凝结沉淀，如带负电荷的阿拉伯胶和带正电荷的明胶，在等电点以下混合时，形成高分子复合物而沉淀，这是复凝聚法制备微囊的基本原理。医学|一些亲水性高分子溶液如明胶水溶液、琼脂水溶液，在温热条件下为黏稠性流动液体，当温度降低时，高分子溶液就形成网状结构，分散介质水被全部包含在网状结构中，形成了不流动的半固体状物，称为凝胶，如软胶囊的囊壳就是这种凝胶。形成凝胶的过程称为胶凝。凝胶失去网状结构中的水分时，体积缩小，形成了干燥固体称干胶。

（二）高分子溶液的制备

制备高分子溶液首先要经过溶胀过程。溶胀是指水分子渗入到高分子化合物分子间的空隙中，与高分子中的亲水基团发生水化作用而使体积膨胀，结果使高分子空隙间充满了水分子。这一过程称有限溶胀。由于高分子空隙问存在水分子降低了高分子分子问的作用力（范德华力），溶胀过程继续进行，最后高分子化合物完全分散在水中形成高分子溶液。这一过程称为无限溶胀。无限溶胀过程，常需加以搅拌或加热等步骤才能完成。形成高分子溶液这一过程称为胶溶。胶溶过程有的进行得非常快，有的进行得非常缓慢。制备明胶溶液时，先将明胶碎成小块，放于水中泡浸3～4小时，使其吸水膨胀，这是有限溶胀过程，然后加热并搅拌使其形成明胶溶液，这是无限溶胀过程。琼脂、阿拉伯胶、西黄蓍胶、羧甲基纤维素钠等在水中均属于这一过程。甲基纤维素则需溶于冷水中完成这一制备过程。淀粉遇水立即膨胀，但无限溶胀过程必须加热至60～70℃才能制成淀粉浆。胃蛋白酶等高分子药物，其有限溶胀和无限溶胀过程都很快，需将其撒于水面，待其自然溶胀后再搅拌可形成溶液，如果将它们撒于水面后立即搅拌则形成团块，给制备过程带来困难。