Polymers for Pharmaceutical Application--药用高分子材料(中文导读)

 近年来，许多高校开展了采用汉语和英语的双语教学实践，这对办学国际化和国际化办学很重要，也是培养具有国际竞争力的高素质人才的需要。
 随着药用新材料的发展对药物输送系统和技术的不断促进，国际上对药用高分子材料的研究也越来越受到人们的关注。系统学习了解药用高分子材料相关知识，是现代药学科技工作者、尤其是药剂学专业学生的迫切需要。但目前，还没有一本适合药用高分子材料课程的双语教材。国际上，这一领域符合教学要求的英文原版书籍也很匮乏，国外第一本作为教材使用的《Polymers in Drug Delivery》于2006年才由CRC出版社出版。若在教学中直接采用英文原版教材，价格不菲，学生对于大量专业名词术语的理解也有困难。本教材《Polymers for Pharmaceutical Application——药用高分子材料（中文导读版）》就是为了适应双语教学的新形势和课程要求而编写的。希望本书的出版可以填补药用高分子材料双语教学教材的空白，有助于双语教学过程的规范。学生阅读英文版内容并对照关键知识点的中文导读，可以接触和掌握大量专业词汇，对药学专业本科生的专业英文水平提高一定有所裨益。
 编者先后在复旦大学和上海交通大学药学院讲授药用高分子材料课程10余年。本教材以编者多年的教学经验为基础，参考大量英文原版文献和书籍，根据我国教学大纲的要求编写而成。全书共分6章，主要内容如下：第1章为药用辅料概述；第2章为高分子材料概述；第3章、第4章分别介绍选材于《Handbook of Pharmaceutical Excipients》（6th Edition, edited by Raymond C Rowe, Paul J Sheskey and Paul J Weller）中的天然高分子辅料和合成高分子辅料，包括它们的结构、性质及其在药剂学中的应用；第5章介绍现代药物输送系统研发中涉及的合成类生物可降解高分子材料；第6章介绍功能高分子材料在新型药物输送体系中应用进展的几个热点方向，包括：药用水凝胶材料、纳米制剂与自组装高分子、高分子-药物轭合物、高分子基因载体。每章/节的重点内容均有中文导读，便于学生阅读和理解。
 在本书编写过程中，上海交通大学药学院药物控释技术与医药用高分子课题组的沈园园老师，研究生蒋金均、吴可沁、李敏、汪芸，参与了资料收集和整理等工作。英文部分内容得到了上海交通大学外国语学院刘兴华老师的帮助和润色。在此一并表示衷心感谢。
 本书可作为药学专业本科生教材和药剂学专业研究生参考教材，也可供药学、医学和高分子材料学等方面的科技工作者参考。
 由于药用高分子材料是一个涉及化学、材料、生物、药学和医学的交叉领域，资料的收集整理未必全面，若有疏漏和不完善之处，衷心希望广大读者批评指正。
 
 编者    
 2014年6月

郭圣荣，上海交通大学药学院，教授，浙江大学高分子化学与物理专业博士，曾赴美国佐治亚理工大学从事博士后研究。现任上海交通大学药学院药物控制释放技术与医用高分子课题组负责人，博士生导师。兼职上海市医药卫生青年联合会委员，世界中医药学会联合会第一届中药新型给药系统专业委员会常务理事。研究方向为：1.新型药物输送系统制备和体内外表征，如微、纳米尺度药剂，原位凝胶剂，植入剂等；2.新型药用高分子材料的设计、制备、性状和自组装行为，如生物降解性、两亲性、离子性高分子材料；3. 医疗器械与药剂结合，如载药消化道支架等。近5年来已完成和正在承担的国家和省市级研究项目20项，发表研究性论文100余篇，其中SCIE收录论文60多篇。主编专著二本，主译专著一本，参加编写和编译专著多本。申请中国发明专利18项，授权8项。先后获明治乳业生命科学最高奖（杰出奖）、国家科技进步二等奖、上海市自然科学三等奖和中国药学会科技三等奖。

药用高分子材料是药物制剂不可缺少的物质基础，系统学习了解药用高分子材料相关知识，是现代药学科技工作者，尤其是药剂学专业学生的迫切需要。
 本书是编者总结十余年的教学经验，参考大量英文原版文献和书籍并选取适合教学大纲要求的内容编写而成，主要内容以英文编写，并对关键知识点配以中文导读，便于学生阅读和理解。全书共分6章，内容包括：药用辅料概述；高分子材料概述；常用天然高分子辅料和合成高分子辅料的结构、性质及其在药剂学中的应用；新型生物可降解的合成药用高分子材料；最后介绍了新型药物输送体系中的药用水凝胶材料、纳米制剂与自组装高分子、高分子-药物轭合物和高分子基因载体。
 本书可作为药学专业本科生教材和药剂学专业研究生参考教材，也可供药学、医学和高分子材料学等方面的科技工作者参考。

Chapter 1. Introduction to Pharmaceutical Excipients
药用辅料概述	1
 
　1.1 Definition of pharmaceutical excipients	1
　1.2 What are excipients doing in medicines?	2
　1.3 Quality and safty of excipients	3
　1.4 Relationship between polymers and pharmaceutical excipients	5
　1.5 Specific notes for polymers used in drug delivery system	6
　本章中文导读	7
　References	9
 
Chapter 2. Introduction to Polymers
高分子材料概述	10
　
　2.1 What are polymers?	10
　2.2 Polymer structure and morphology	11
 2.2.1 Molecular weight	11
 2.2.2 Configuration and conformation	12
 2.2.3 Chain structure	14
 2.2.4 Crystalline	15
　2.3 Synthesis	17
 2.3.1 Addition polymerization	17
 2.3.2 Condensation polymerization	19
 2.3.3 Cross-linking reaction	19
　2.4 Characteristic properties of polymers	20
 2.4.1 Thermal properties	20
 2.4.2 Mechanical properties	22
 2.4.3 Viscoelastic properties	23
　2.5 Characterization techniques	23
 2.5.1 Determination of molecular weight	23
 2.5.2 Determination of structure	24
 2.5.3 Differential scanning calorimetry	25
　2.6 Fabrication and processing	26
 2.6.1 Injection molding	27
 2.6.2 Extrusion	27
 2.6.3 Spinning	27
　本章中文导读	28
　References	32
 
Chapter 3. Natural Polymers as Pharmaceutical Excipients
天然来源的药用高分子辅料	33
　
　3.1 Starch and its derivates	33
 3.1.1 Starch	33
 3.1.2 Pregelatinized starch	36
 3.1.3 Dextrin	37
 3.1.4 Cyclodextrin	39
 3.1.5 Sodium carboxymethyl starch	42
　本节中文导读	44
　3.2 Cellulose and its derivates	46
 3.2.1 Microcrystalline cellulose	46
 3.2.2 Powdered cellulose	47
 3.2.3 Methylcellulose	48
 3.2.4 Ethylcellulose	50
 3.2.5 Hydroxyethyl cellulose	52
 3.2.6 Hydroxypropyl cellulose	54
 3.2.7 Hydroxypropyl methylcellulose	56
 3.2.8 Carboxymethylcellulose sodium	59
 3.2.9 Carboxymethylcellulose calcium	60
 3.2.10 Cellulose acetate phthalate	61
　本节中文导读	63
　3.3 Other natural polymers in pharmaceutics	66
 3.3.1 Chitin/chitosan	66
 3.3.2 Alginate and sodium/calcium alginate	68
 3.3.3 Acacia	71
 3.3.4 Xanthan gum	72
 3.3.5 Gelatin	74
 3.3.6 Albumin	76
　本节中文导读	78
　References	80
 
Chapter 4. Synthetic Polymers as Pharmaceutical Excipients
合成的药用高分子敷料	81
 
　4.1 Polymers based on polyvinyl	81
 4.1.1 Polyvinyl alcohol	81
 4.1.2 Polymethacrylates	83
 4.1.3 Polyvinylpyrrolidone (Povidone)	87
 4.1.4 Crospovidone	89
 4.1.5 Carbomer	90
　本节中文导读	93
　4.2 Polymers based on polyether	95
 4.2.1 Polyethylene glycol	95
 4.2.2 Poloxamer	99
 4.2.3 Polysorbates	102
　本节中文导读	105
　References	106
 
Chapter 5. Novel Synthetic Biodegradable Polymers as Drug
Delivery Carrier
新型可生物降解的合成药用高分子材料	107
 
　5.1 Introduction	107
　5.2 Polymers based on polyester	108
 5.2.1 Poly(lactic acid) and poly(lactic-co-glycolic acid) copolymers	108
 5.2.2 Polycaprolactone	111
 5.2.3 Poly(β-hydroxybutyrate)	112
　5.3 Other biodegradable polymers	113
 5.3.1 Poly(orthoesters)	113
 5.3.2 Poly(phosphate esters)	115
 5.3.3 Polyanhydrides	116
 5.3.4 Poly(amino acids)	117
 5.3.5 Polyphosphazenes	119
　本章中文导读	121
　References	124
 
Chapter 6. Advanced Applications of Functional Polymer in Drug Delivery
功能高分子材料在药物输送中的应用进展	125
 
　6.1 Hydrogels for pharmaceutical application	125
 6.1.1 Introduction	125
 6.1.2 Preparation of hydrogels	126
 6.1.3 Properties of hydrogels	127
 6.1.4 Pharmaceutical applications of hydrogels	129
　本节中文导读	133
　6.2 Polymer-based nanomedicine and self-assemblying polymers	134
 6.2.1 Introduction to nanomedicine	134
 6.2.2 Micellation of self-assemblying polymers	134
 6.2.3 Biological significance of polymeric micelles	136
 6.2.4 Drug release from polymeric micelles	137
 6.2.5 Examples of polymeric micelles for drug delivery	138
　本节中文导读	141
　6.3 Polymer-drug conjugates	142
 6.3.1 Introduction	142
 6.3.2 Design and development of polymer-drug conjugates	144
 6.3.3 Examples for polymer-drug conjugates	146
　本节中文导读	152
　6.4 Polymers for gene delivery	153
 6.4.1 Introduction to gene delivery	153
 6.4.2 Polymeric vectors	154
　本节中文导读	161
　References	162