第十章表面活性剂本

1、第十章表面活性剂本1 第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 表面活性剂的分类表面活性剂的分类 第三节第三节 表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质 第四节第四节 表面活性剂的应用表面活性剂的应用 第十章表面活性剂本2 本章要求本章要求 掌握表面活性剂的概念、功能掌握表面活性剂的概念、功能 结构、种类、特性及应用。结构、种类、特性及应用。 熟悉表面活性剂的生物学性质。熟悉表面活性剂的生物学性质。 了解吸附在药剂学中的作用，表了解吸附在药剂学中的作用，表 面张力的测定方法，润湿的测定方法。面张力的测定方法，润湿的测定方法。 第十章表面活性剂本3 第一节第一节 概概 述述 界面：物质的相与相之间

2、的交界面。 液/液、液/气、固/气、固/液、固/固 等。 界面现象：是指物质在界面上发生的物 理化学现象。 表面：两相中有一相是气体的界面。气 /固；气/液。 表面现象：液/气、固/气界面上发生的 物理化学现象。 第十章表面活性剂本4 第十章表面活性剂本5 一、表面活性剂的一、表面活性剂的 定义定义 指具有很强表面活指具有很强表面活 性并能使液体的表性并能使液体的表 面张力显著下降的面张力显著下降的 物质。物质。 增溶、乳化、润湿、增溶、乳化、润湿、 去污、杀菌、消泡、去污、杀菌、消泡、 起泡等。起泡等。 双亲分子结构双亲分子结构( (“双亲性双亲性”） - -coocoo- - N Na a

3、+ + 极性基团 极性基团 ( (亲水亲水) ) CHCH3 3(CH(CH2 2) )16 16- - 非极性基团非极性基团( (亲油亲油,n,nc c8) 8) CHCH3 3(CH(CH2 2) )16 16-C0ONa -C0ONa 表面活性剂分子表面活性剂分子 第十章表面活性剂本7 正吸附：表面活性正吸附：表面活性 剂在溶液表面层聚剂在溶液表面层聚 集的现象。集的现象。 1 1、表面活性剂在溶液中的正吸附、表面活性剂在溶液中的正吸附 单单 分分 子子 层层 第十章表面活性剂本8 非极性固体非极性固体:单分子层吸附单分子层吸附 极性固体：双层吸附极性固体：双层吸附 第十章表面活性剂本9

4、 第十章表面活性剂本10 （一）阴离子表面活性剂（一）阴离子表面活性剂 起表面活性作用的是阴离子起表面活性作用的是阴离子 肥皂类肥皂类 (R-COO) n-M(R-COO) n-Mn+ n+ 硫酸化物硫酸化物 R-SOR-SO4 4-M-M 磺酸化物磺酸化物 R-SOR-SO3 3-M-M 第十章表面活性剂本11 1 1、高级脂肪酸盐：系肥皂类、高级脂肪酸盐：系肥皂类 通式：通式： （RCOO-)nMnRCOO-)nMn+ + RCOONa RCOO RCOONa RCOO- - + Na + Na + + R: C R: C11 11 C C17 17 硬脂酸、油酸、月桂酸 硬脂酸、油酸、月

5、桂酸 M:NaM:Na，K K，三乙醇胺，易被破坏，三乙醇胺，易被破坏 （H H+, +,Ca Ca2+ 2+,Mg ,Mg2+ 2+） ） 具有良好的乳化性能和分散油的能力具有良好的乳化性能和分散油的能力 一般供外用一般供外用 离子表面离子表面 活性剂活性剂 第十章表面活性剂本12 2 2、硫酸化物、硫酸化物 主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类 通式：通式：ROSOROSO3 3- -M M+ + R R：C C12 12C C18 18 硫酸化油如：硫酸化蓖麻油（土尔其红油）硫酸化油如：硫酸化蓖麻油（土尔其红油） 高级脂肪醇硫酸酯类如：高级脂肪醇硫酸酯类如

6、： 十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠 ( (月桂醇硫酸钠月桂醇硫酸钠) SDS) SDS（SLSSLS） 乳化作用强，作去污、润湿剂；软膏的乳化乳化作用强，作去污、润湿剂；软膏的乳化 剂；增溶剂剂；增溶剂 第十章表面活性剂本13 3 3、磺酸化物、磺酸化物 通式：通式：R RSOSO3 3- -M M+ + RC RC6 6H H5 5SOSO3 3- -M M+ + 如：十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸盐如：十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸盐 阿洛索阿洛索-OT-OT， 洗涤剂；乳化剂、增溶剂洗涤剂；乳化剂、增溶剂 第十章表面活性剂本14 起表面活性作用的是阳离子起表面活性作用的是阳离子 为季铵化合物，作用部分

7、：五价氮为季铵化合物，作用部分：五价氮 特点：水溶性大，酸、碱溶液中较稳定特点：水溶性大，酸、碱溶液中较稳定 常用：苯扎氯铵（洁尔灭）、常用：苯扎氯铵（洁尔灭）、 苯扎溴铵（新洁尔灭）苯扎溴铵（新洁尔灭） 杀菌力强杀菌力强，用作消毒剂，用作消毒剂 第十章表面活性剂本15 第十章表面活性剂本16 1 1、卵磷脂、卵磷脂 豆磷脂、蛋磷脂豆磷脂、蛋磷脂 性质：稳定性差、易氧化、水解、不溶性质：稳定性差、易氧化、水解、不溶 于水，溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。于水，溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。 毒性小毒性小 用于制备注射用乳剂、脂质体用于制备注射用乳剂、脂质体 制剂制剂 第十章表面活性剂本17 阳离子部分阳

8、离子部分: :胺盐、季铵盐胺盐、季铵盐 阴离子部分：羧酸盐阴离子部分：羧酸盐 “TegoTego”杀菌力强，毒性小杀菌力强，毒性小 碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良 好，去污力亦强；好，去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很 强，毒性较小。强，毒性较小。 第十章表面活性剂本18 在水中不解离在水中不解离 亲水基团：甘油、聚乙二醇、山亲水基团：甘油、聚乙二醇、山 梨醇等多元醇梨醇等多元醇 亲油基团：脂肪酸、脂肪醇等亲油基团：脂肪酸、脂肪醇等 在药剂中有广泛应用在药剂中有广泛应用 二、非离子表面活性剂二、非离子表面活性

9、剂 第十章表面活性剂本19 常用：脂肪酸单甘油酯、脂肪酸常用：脂肪酸单甘油酯、脂肪酸 二甘油酯、单硬脂酸甘油酯二甘油酯、单硬脂酸甘油酯 HLBHLB为为3 34 4 W/OW/O型辅助乳化剂型辅助乳化剂 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 第十章表面活性剂本20 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 第十章表面活性剂本21 脂肪酸山梨坦（失水山梨醇脂肪酸酯）脂肪酸山梨坦（失水山梨醇脂肪酸酯） 司盘司盘20(20(月桂山梨坦月桂山梨坦) ) 司盘司盘40(40(棕榈山梨坦棕榈山梨坦) ) 司盘司盘60(60(硬脂山梨坦硬脂山梨坦) ) 司盘司盘80(80(油酸山梨坦油酸山梨坦) ) 司盘司盘85(85

10、(山油酸山梨坦山油酸山梨坦) ) HLB10HLB10HLB10 常作油常作油/ /水型乳化剂、增溶剂、分散剂、润水型乳化剂、增溶剂、分散剂、润 湿剂湿剂 常与常与混合使用混合使用 OCH2OOCR O(C2H4O)yH O(C2H4O)zH H(C2H4O)xO 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 第十章表面活性剂本23 1 1、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯 卖泽卖泽(Myriy)(Myriy) 亲水性亲水性 油油/ /水型乳化剂水型乳化剂 2 2、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脂肪醇醚 苄泽苄泽(Brij)(Brij) 亲水性亲水性 增溶剂、油增溶剂、油/ /水型乳化剂水型乳化剂 常用：常

11、用：EmlphorEmlphor、Cremophore EL(Cremophore EL(可注射可注射) ) 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 第十章表面活性剂本24 泊洛沙姆泊洛沙姆(poloxamer)(poloxamer)普朗尼克普朗尼克(Pluronic)(Pluronic) HLB 0.5HLB 0.53030 分子量分子量，液，液固固 聚氧丙烯亲油基，聚氧乙烯亲水基聚氧丙烯亲油基，聚氧乙烯亲水基 乳化、润湿、分散、起泡、消泡乳化、润湿、分散、起泡、消泡 Poloxamer188(PluronicF68) Poloxamer188(PluronicF68) ：油：油/ /水型乳化剂，

12、水型乳化剂， 可供静脉注射可供静脉注射 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 第十章表面活性剂本25 第三节第三节 表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质 一、物理化学性质一、物理化学性质 二、生物学性质二、生物学性质 第十章表面活性剂本26 一、物理化学性质一、物理化学性质 （一）表面活性（一）表面活性 第十章表面活性剂本27 胶束胶束(micelles)(micelles) (critical micell (critical micell concentration,cmc)concentration,cmc) 表面活性剂分子缔合形表面活性剂分子缔合形 成胶束的最低浓度成胶束的最低浓度 缔

13、合数缔合数 （二）表面活性胶束（二）表面活性胶束 第十章表面活性剂本28 不同的表面活性剂，不同的表面活性剂，cmccmc不不 同。同。 达达cmccmc时，表面张力时，表面张力最低。最低。 浓度浓度 cmccmc时，表面张力不时，表面张力不 变，在一定范围内，胶团数变，在一定范围内，胶团数 量与浓度成正比。量与浓度成正比。 浓度浓度，胶束结构发生改变。，胶束结构发生改变。 第十章表面活性剂本29 第十章表面活性剂本30 临界胶束 浓度测定 摩尔电导摩尔电导 粘度粘度 渗透压渗透压 密度密度 光散射光散射 第十章表面活性剂本31 第十章表面活性剂本32 1 1、概念、概念 定义：表面活性剂分子

14、中亲水和亲油基团对定义：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对 油或水的综合亲合力称为油或水的综合亲合力称为HLBHLB。 石蜡石蜡HLB=0HLB=0，聚氧乙烯，聚氧乙烯=20=20 亲水性亲水性， HLBHLB HLB HLB值不同，性能、用途不同。值不同，性能、用途不同。 HLBHLB：3 36 W/O6 W/O型乳化剂型乳化剂 8 818 O/W18 O/W型乳化剂型乳化剂 131318 18 增溶剂增溶剂 7 79 9 润湿剂润湿剂 第十章表面活性剂本33 化学组成化学组成商品名称商品名称HLB 油酸油酸 1.0 脱水山梨醇三油酸酯脱水山梨醇三油酸酯Span851.8 脱水山梨醇硬脂酸酯脱

15、水山梨醇硬脂酸酯Span652.1 脱水山梨醇单油酸酯脱水山梨醇单油酸酯Span804.3 脱水山梨醇单硬脂酸酯脱水山梨醇单硬脂酸酯Span604.7 聚氧乙烯月桂酸酯聚氧乙烯月桂酸酯-2LAE-26.1 脱水山梨醇单棕榈酸酯脱水山梨醇单棕榈酸酯Span406.7 常用表面活性剂的常用表面活性剂的HLB值值 P265 第十章表面活性剂本34 混合混合HLBHLB值的计算值的计算 的的HLBHLB值具有加和性值具有加和性 HLBHLBA AW WA A+ HLB+ HLBB B W WB B W WA A+ W+ WB B 常用常用TweensTweens、SpansSpans 例：司盘例：司盘

16、6060（HLBHLB为为4.34.3）60g60g与吐温与吐温80(HLB80(HLB为为 15)40g,15)40g,两者混合后的两者混合后的HLBHLB值为多少值为多少? ? （4.34.360+1560+154040）/(60+40)=8.6/(60+40)=8.6 HLBAB= 第十章表面活性剂本35 HLB=(HLB=(亲水基团亲水基团HLBHLB数数)-()-(亲油基团亲油基团HLBHLB 数数)+7)+7 如十二烷基硫酸钠如十二烷基硫酸钠HLBHLB值：值： HLB=38.7-(0.475HLB=38.7-(0.47512)+7=4012)+7=40 第十章表面活性剂本36 第

17、十章表面活性剂本37 CmcCmc以上，表面活性剂用量以上，表面活性剂用量，胶，胶 束数量束数量 ，增溶量，增溶量 最大增溶浓度最大增溶浓度(maximum additive (maximum additive concentration,MACconcentration,MAC）：当表面活）：当表面活 性剂用量为性剂用量为1g 1g 时增溶药物达到饱时增溶药物达到饱 和的浓度。和的浓度。 如：如：1g1g十二烷基硫酸钠可增十二烷基硫酸钠可增 溶溶0.262g0.262g黄体酮。黄体酮。 第十章表面活性剂本38 非极性药物的增 溶 极性药物的增溶 半极性药物的增 溶 第十章表面活性剂本39 温

18、度温度 表面活性剂的种类、性质、数量表面活性剂的种类、性质、数量 工艺：药物性质、加入顺序等工艺：药物性质、加入顺序等 影响增溶的因素影响增溶的因素 第十章表面活性剂本40 离子表面活性离子表面活性 剂剂 温温 度度 第十章表面活性剂本41 第十章表面活性剂本42 非离子表面活性剂非离子表面活性剂在溶液中当在溶液中当温度升温度升 高高到一定程度时，其到一定程度时，其溶解度急剧下降溶解度急剧下降 和析出，溶液出现混浊，这种现象称和析出，溶液出现混浊，这种现象称 为起昙，此时的温度称为浊点或昙点为起昙，此时的温度称为浊点或昙点 (cloud point)(cloud point)。 如：吐温如：吐

19、温2020：9090、吐温、吐温6060：7676 使用温度的使用温度的上上限限 第十章表面活性剂本43 （一）对药物吸收的影响（一）对药物吸收的影响 影响药物从胶束中的扩散影响药物从胶束中的扩散 影响生物膜通透性影响生物膜通透性 影响胃空速率影响胃空速率 二、生物学性质二、生物学性质 第十章表面活性剂本44 静电结合静电结合 破坏蛋白质破坏蛋白质 变性变性 二维结构中的盐键、氢键二维结构中的盐键、氢键 和疏水键和疏水键 第十章表面活性剂本45 表面活性剂毒性大小：表面活性剂毒性大小： 阳离子型阳离子型 阴离子型阴离子型 非离子型非离子型 静脉给药与口服比较具有较大的毒性；静脉给药与口服比较具

20、有较大的毒性； 外用时毒性要求较低外用时毒性要求较低 阴、阳离子表面活性剂有较强的溶血阴、阳离子表面活性剂有较强的溶血 作用，非离子型表面活性剂溶血作用作用，非离子型表面活性剂溶血作用 较轻微较轻微 吐温类的溶血作用是：吐温类的溶血作用是： Tween20Tween60Tween40Tween80Tween20Tween60Tween40Tween80 肌肌 注注 第十章表面活性剂本46 第十章表面活性剂本47 第四节第四节 表面活性剂的应用表面活性剂的应用 第十章表面活性剂本48 第十章表面活性剂本49 胶胶 束束 药物在药物在中溶解度中溶解度 显著增加显著增加 非洛地平非洛地平-0.025

21、%-0.025%吐温吐温-10-10倍倍 （表）亲水基团（表）亲水基团-亲油基团，亲油基团， （药）极性基团（药）极性基团-非极性基团非极性基团 第十章表面活性剂本50 增溶体系是指溶剂、增溶剂和增增溶体系是指溶剂、增溶剂和增 溶质组成的三元体系，三元体系的最溶质组成的三元体系，三元体系的最 佳配比常通过实验制作三元相图来确佳配比常通过实验制作三元相图来确 定定 第十章表面活性剂本51 第十章表面活性剂本52 增溶剂增溶剂种类：吐温挥发油种类：吐温挥发油 增溶质性质：极性增溶质性质：极性HLBHLB值值 结构同系物中，碳链增长，增溶量结构同系物中，碳链增长，增溶量 多组分各组分与表面活性剂作用

22、多组分各组分与表面活性剂作用 解离度影响酸、碱、两性解离度影响酸、碱、两性 增溶剂浓度：增溶剂浓度： cmccmc，“表表”的量的量 ，胶束，胶束 ，增溶量，增溶量 ， 最大增溶浓度（最大增溶浓度（MACMAC） 药物性质：分子量越大，增溶量越小；：药物性质：分子量越大，增溶量越小；： 加入顺序：药增水加入顺序：药增水 增水药增水药 抑菌剂：增大用量抑菌剂：增大用量 影响增溶的因素影响增溶的因素 第十章表面活性剂本53 第十章表面活性剂本54 第十章表面活性剂本55 表面活性剂之间表面活性剂之间 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂+ +阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂-沉沉 表面活性剂与药物之间表面活性剂与药物之间 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂+ +带正电荷药物带正电荷药物( (生物碱、生物碱、 可卡因等可卡因等)-)-损失效价；降低利用度损失效价；降低利用度 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂+ +带负电荷的水溶性聚合带负电荷的水溶性聚合 物物-（复凝聚物）沉淀（复凝聚物）沉淀