Giới thiệu tài liệu
Bài giảng này cung cấp cái nhìn tổng quan về polyme, bao gồm định nghĩa, phân loại, đặc tính, phương pháp đánh giá chất lượng và ứng dụng của chúng trong khoa học dược. Mục tiêu là giúp sinh viên nắm vững kiến thức cơ bản và ứng dụng thực tế của polyme.
Nội dung tóm tắt
Bài giảng trình bày các nội dung chính sau:
1. **Định nghĩa và phân loại polyme:**
* Polyme là hợp chất cao phân tử có cấu trúc lặp lại từ các đơn vị nhỏ (monomer).
* Phân loại theo nguồn gốc (thiên nhiên, tổng hợp, bán tổng hợp), dung môi hòa tan (tan trong nước, không tan trong nước, phụ thuộc pH), lực liên kết phân tử (cao su, chất dẻo, nhiệt rắn, tơ sợi), và cấu trúc (mạch thẳng, mạch nhánh, liên kết chéo).
2. **Các đặc tính của polyme:**
* Tính chất hóa học: thể hiện tính chất của nhóm chức monomer, phản ứng phân cắt mạch, phản ứng đặc trưng của liên kết bội, và phản ứng khâu mạch.
* Phân tử lượng trung bình: là giá trị trung bình do sự khác nhau về mức độ polyme hóa. Có hai loại trung bình số lượng và trung bình khối lượng.
* Trạng thái tồn tại: thủy tinh, đàn hồi, lỏng nhớt, phụ thuộc vào nhiệt độ và khối lượng phân tử. Chất hóa dẻo có thể làm giảm nhiệt độ thủy tinh hóa (Tg).
* Sự trương nở và hòa tan: quá trình solvat hóa, trương nở, và khuếch tán của polyme trong dung môi. Quá trình hòa tan phụ thuộc vào liên kết cầu nối trong polyme.
* Tính thấm và hấp phụ: khả năng hấp phụ lên bề mặt phân cách pha và tính thấm qua màng polyme tuân theo định luật Fick. Hệ số khuếch tán (D) phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
3. **Tính chất của dung dịch polyme:**
* Độ nhớt: dung dịch polyme là chất lỏng phi Newton, độ nhớt phụ thuộc vào trạng thái chảy. Các khái niệm độ nhớt riêng và độ nhớt đặc trưng được giới thiệu.
* Sự chuyển thể sol-gel: thể sol là trạng thái lỏng nhớt, thể gel là trạng thái mạng lưới giữ dung môi. Sự tạo gel bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như cấu trúc phân tử, nồng độ, nhiệt độ và chất điện ly.
* Áp suất thẩm thấu: phụ thuộc vào khối lượng phân tử trung bình và nồng độ polyme. Được sử dụng để xác định phân tử lượng.
* Cân bằng màng Donnan: xảy ra khi polyme phân ly không khuếch tán qua màng.
4. **Đánh giá chất lượng polyme:**
* Các tiêu chí đánh giá bao gồm định tính (phổ UV-VIS, IR), định lượng (sắc ký, chuẩn độ), giới hạn tạp chất (sắc ký, AAS, ICP-MS), hình dạng (kính hiển vi), phân tử lượng (ASTT, tán xạ ánh sáng, độ nhớt, sắc ký gel, khối phổ), và tính chất cơ lý (phân tích cơ lý).
* Các tiêu chí khác như pH, mất khối lượng do sấy, độ nhớt, lưu biến, nhiệt độ chuyển pha, tồn dư dung môi và tro vô cơ cũng được xem xét.
5. **Ứng dụng của polyme:**
* Dựa trên đặc điểm của dung dịch polyme khi bay hơi dung môi, khả năng hấp phụ, và sự biến đổi trạng thái theo nhiệt độ.
* Ứng dụng trong bao màng mỏng, tá dược dính, tá dược tạo gel, ổn định hệ phân tán, tác nhân bám dính da, bao bì, hoạt chất dược lý, và chất mang/dẫn thuốc.
* Một số tá dược polyme phổ biến bao gồm ethyl cellulose, polymetacrylic acid, polyethylen glycol, polyethylen oxide, poloxamer, hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), và polyvinylpyrrolidone.
