药剂学第四章微粒分散系理论

1、第四章 药物微粒分散系的基础理论,概述 主要性质与特点 物理稳定性,本章重点,掌握微粒分散系的相关概念及范围，微粒分散系的特性 熟悉微粒分散系的重要性质与特点 掌握微粒分散体系的热力学稳定性、动力学稳定性、Stokes定律。 熟悉絮凝与反絮凝的概念及DLVO理论 了解空间稳定理论、空缺稳定理论、微粒聚结动力学,第一节 概述,概念 分散体系 分散相、分散介质 小分子真溶液 10 9 m nm 胶体分散体系 10 7 10 9 m 1-100nm 粗分散体系 10 7 m 100nm 微粒分散体系 10 9 10 4 m 1nm-100m,第一节 概述,一、药物微粒分散体系的定义 分散体系：是一种

2、或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系。 分散相 分散介质 真溶液 直径10-9m 胶体分散体系 直径 10-7-10-9m 纳米乳、纳米脂质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束 粗分散体系 直径10-7m 微囊、微球、混悬剂、乳剂,二、微粒分散体系特性 1. 多相性，相界面 2. 粒径小，表面积大，表面自由能高，热力学不稳定 3. 聚结不稳定性 微粒分散系的性能与作用 1. 溶解速度与溶解度高 2. 分散度高、稳定性 3. 体内分布选择性 4. 某些微粒可起缓释作用 5. 改善药物体内稳定性,Ostwald Freundlich方程： S1和S2分别为半径为 r1、r2的药物的溶解度， R为气体

3、常数，T为绝对温度。 难溶性药物制成混悬剂时，微粒的大小往往不一致，当大小微粒共存时，微粒的溶解度与其微粒的直径有关，在体系中微粒的半径相差愈多，溶解度相差愈大，混悬剂中的小微粒逐渐溶解变得愈小，大微粒变变得愈来愈大，沉降速度加快，致使混悬剂的稳定性降低。故制备混悬剂时，除考虑粒径大小外，还应考虑其大小的一致性。,三、微粒大小与体内分布,粒径不同，分布部位不同 骨髓、肝、脾、肺、肾、肠等 靶向制剂,四、微粒大小与测定方法,单分散体系 微粒大小完全均一的体系 多分散体系 微粒大小不均一的体系 几何学粒径、比表面积径、有效粒径等 测定方法 电子显微镜法 透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM） 激光

4、散射法,第二节微粒分散系的性质与特点,一、分散体系热力学性质 表面自由能 G = A 表面积增加 A ，热力学不稳定 降低；表面活性剂,二、分散体系、微粒的动力学性质,（一）Brown运动 布朗运动 （二）Stoks 定律 重力沉降 沉降速度符合斯托克斯(Stokes)定律： 2 r 2(1 2 ) g V= - 9,（1）微粒的沉淀 微粒沉降速度可按Stockes定律计算： V为沉降速度，r为微粒半径， 1和2分别为微粒和介质的密度，g为重力加速度，为分散介质粘度。 Stockes公式的运用条件： 混悬微粒子均匀的球体; 粒子间无静电干拢；沉降时不发生湍流，各不干拢;不受器壁影响。,三、微粒

5、分散体系的光学性质,Tyndall现象 散射与反射,1。散射光强和入射光波长的四次方成反比 2。分散相与分散介质的折射率相差越大，散射光越强 3.散射光强和分散体系的浓度成正比 4.散射光强和质点的体积成正比,四、微粒分散体系的电学性质,(一) 电泳 电泳速度与粒径大小成反比 (二) 微粒的双电层结构 反离子、吸附层、扩散层 动电位 微粒越小，动电位越高,吸附层：由吸附的带电离子和反离子构成。 扩散层：由少数扩散到溶液中的反离构成。 双电层(electric double layer)亦称扩散双电层，即带相反电荷的吸附层和扩散层。 -电势(zeta-potential)即双电层之间的电位差。,

6、第三节、微粒分散体系稳定性,。 分散体系的物理稳定性主要表现为粒径的变化，微粒的絮凝、聚结、沉降、乳析和分层。,一、絮凝与反絮凝,絮凝与反絮凝 微粒分散度大，有聚集趋势，微粒荷电，阻碍聚集， 电位在2025mV，效果最好。 絮凝剂，反絮凝剂,絮凝(flocculation)系混悬微粒形成絮状聚集体的过程，加入的电解质称絮凝剂。 反絮凝系向絮凝状态的混悬剂中加入电解质，使絮凝状态变为非絮凝状态的过程，加入的电解质称反絮凝剂。 絮凝剂和反絮凝剂。量的多少 常用的有枸橼酸盐、枸橼酸氢盐、洒石酸盐、洒石酸氢盐、磷酸盐及氯化物等。,第三节 二、DLVO理论,(一) 微粒间的Vander Waals吸引能 (二) 双电层的排斥作用能 (三) 微粒间总相互作用能 (四) 临界聚沉浓度 势垒随溶液中电解质浓度的增加而降低，当电解质浓度达到某一值时，势能曲线为零，体系由稳定转为聚沉。,混悬剂的微粒间有静电斥力，同时也存在着引力，即范德华力。 V：为位能 VT=VR+VA VT：微粒之间总位能。 VR：排斥力位能。 VA：吸引力位能。 当VRVA时，不易聚集。 当VA很小时，可形成疏松的聚集体，振摇易分散。 当VAVR时，很快聚集在一起，不易再分散。,三、空间稳定理论,空间稳定作用微粒间大分子 高分子，阻碍微粒接近 与溶剂、微粒的亲和力 分子量大，效果好 溶剂影响,四、空缺稳定理论,自学,五、微粒