离子交换树脂在制药工业的运用

　　离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机溶剂的，具有网状立体结构的高固态分子化合物。他的化学稳定性良好，具有离子交换能力，其高分子活性基团一般都是多元酸或多元碱。除因合成方法限制或因特殊用途而制成无定型、粉棒、末状、膜状的形状外，大多数成球形。球形具有提高机械强度、减少流体阻力和增大表面积的优点。离子交换与吸附作为生物分离的基本方法，在制药工业包括微生物制药和生物制药中得到了广泛的应用1 离子交换树脂的合成方法。

　　离子交换树脂的合成属于反应性高分子合成的一个分支，是应用高分子聚合和有机化学反应原理来合成带有活性基团的多价聚合物。目前的合成方法主要有两类。

　　1）加聚法[1]以具有一个和两个以上双键的单价作原料，在引发剂和稳定剂的作用下，在含有分散剂的介质中在搅拌加热下进行悬浮聚合，得到有立体网状的柱体，然后进行化学反应引入活性剂团便可得到离子交换树脂。

　　2）逐步共聚法（缩聚法）具有两个或两个以上带有功能基的单体，通过功能基之间的相互作用而进行反应。一般伴随有低分子物的析出。缩聚法合成球形树脂通常以透平油和二氯苯作为分散介质进行悬浮聚合而成。

　　2 合成工艺路线

　　国内主要有四种合成工艺路线丙烯酸-二乙烯苯系羧酸树脂、聚苯乙烯-二乙烯苯磺酸阳离子树脂。

　　1）丙烯酸-二乙烯苯系羧酸树脂

　　将丙烯酸甲酯、二乙烯苯等单体和过氧化苯甲酰按配比投料，搅拌溶匀，得单体相，投入相对密度1.10左右的食盐-明胶水溶液搅拌调节粒径，缓慢分级升温进行聚合，定形后保温固化制得白球，以氢氧化钠乙醇溶液加热水解得到钠型羧酸基树脂。

　　2）聚苯乙烯-二乙烯苯磺酸阳离子树脂

　　将白球[1]投入二氯乙烷中溶胀，加入浓硫酸或氯磺酸，加热进行磺化，反应完缓慢加水稀释，洗涤球体。用氯化钠溶液转换成钠型树脂，以沸水洗涤后得磺酸离子交换树脂。

　　3 离子交换树脂在制药工业的应用

　　在制药工业中，离子交换技术的应用主要包括水处理、药物分离分离纯化、制剂等方面。

　　3.1 水处理

　　离子交换树脂在工业上的应用是从水处理开始的。现在工业和民用水的处理仍主要采用离子交换法。离子交换法制备软化水的工艺原理为：当原水经过钠型离子交换树脂层，水中的钙、镁等硬度离子与树脂上的钠离子进行交换从而把钙、镁离子从原水中去掉，使水质得到软化。失效后的树脂用10%~15%工业盐水再生成钠型，即可重复使用。

　　3.2 药物分离纯化

　　在使用离子交换法的时候首先要考虑目的物的解离性，如氨基酸是一类含有氨基和羧基的两性化合物，在不同的pH条件下能以正离子、负离子或两性离子的形式存在。因此，应用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可富集分离氨基酸。而抗生素中的含酸性基团，如氨基糖苷类抗生素，如链霉素、卡那霉素、新霉素等具有碱性基团，在中性或弱酸性条件下以阳离子形式存在，阳离子交换树脂适合于它们的提纯与纯化。还有一些抗生素为两性类物质，例如四环素族的抗生素，可用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂提纯。
　　
　　3.3 在制剂领域的应用

　　离子交换性树脂是一类含功能基团的高分子材料，在药剂学中得到广泛应用，目前在控释、透皮给药、定位给药等方面都有深入应用。

　　（1）眼部给药

　　以离子交换树脂为载体的缓控释混悬液可克服滴眼液、软膏和凝胶等眼部常用剂型的药物损失、视力模糊等缺点，且药物缓释只与介质的离子种类和强度有关，而与介质的pH值无关，可在角膜表面形成均一释药的缓释特性。Jungherr等[2]研究了用于治疗青光眼的含水溶性载体和药物树脂复合物微球的一个缓释药物组分。这些眼部系统包含高交联度且有较小膨胀度的树脂，粒径为5~20?m,不会刺激眼球。

　　（2）缓控释给药

　　缓控释给药系统主要缺点就是药物崩漏，从而导致毒性危险的增加。离子交换树脂的使用由于具有更好的延缓药物释放的特征和阻滞药物崩漏的作用，因而在缓控释给药系统中具有重要的地位。离子交换树脂在缓控释给药系统中应用，是当前研究最成熟最活跃的领域。单树脂复合物用于缓控释给药系统是最简单的应用方式。可以将树脂复合物直接装入胶囊，混悬于液体中或者骨架材料中 压成片剂，这一给药形式比普通的药物粒子的释放和吸收更加缓慢，但比修饰过的树脂复合物释药明显加快。