第三节表面活性剂

1、3.1 3.1 概述概述33l一般的，把固体、液体与气体的界面称一般的，把固体、液体与气体的界面称为表面，在界面或表面上所发生的一切为表面，在界面或表面上所发生的一切物理化学现象统称为物理化学现象统称为表面现象表面现象。l表面活性剂表面活性剂： 使液体表面张力使液体表面张力显著下降显著下降的物质。的物质。 同时还具有增溶、乳化、润湿、去污、同时还具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡、起泡等性质。杀菌、消泡、起泡等性质。l表面活性剂的结构特征：表面活性剂的结构特征： 两亲性分子：极性亲水基、非极性疏水基两亲性分子：极性亲水基、非极性疏水基非极性基团：非极性基团： 8个碳的链烃，个碳的链烃， 或

2、含杂环和芳环的碳链或含杂环和芳环的碳链极性基团：羧酸或磺酸及盐，极性基团：羧酸或磺酸及盐， 硫酸酯及可溶性盐，磷酸酯硫酸酯及可溶性盐，磷酸酯 氨基或胺基及盐氨基或胺基及盐 l根据来源：天然、合成l根据解离的过程，可分为：l阴离子表面活性剂l阳离子表面活性剂l两性离子表面活性剂l非离子表面活性剂 (一）. 阴离子型：阴离子型：肥皂类：肥皂类：高级脂肪酸的盐高级脂肪酸的盐(RCOO-)nMn+ 脂肪酸以硬脂酸、油酸、月桂酸常见，脂肪酸以硬脂酸、油酸、月桂酸常见，Mn+为碱金属为碱金属、碱土金属，一般仅用于外用制剂、碱土金属，一般仅用于外用制剂 系肥皂类，系肥皂类，通式：通式：(RCOO-)(RCO

3、O-)n nM Mn n，如硬脂酸钠、镁等。，如硬脂酸钠、镁等。分类：分类：一价金属皂一价金属皂( (钾、钠皂钾、钠皂) )；二价或多价皂；二价或多价皂( (铅、钙、铅、钙、铝皂铝皂) )；有机胺皂；有机胺皂( (三乙醇胺皂三乙醇胺皂) )。性质：性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。解质使之盐析。 应用：应用：具有一定的刺激性，只供外用。具有一定的刺激性，只供外用。 通式通式：ROSOROSO3 3- -M M+ +硫酸化油硫酸化油, ,高级脂肪醇硫酸酯类。高级脂肪醇硫酸酯类。 分类分类：硫酸化油，如硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红

4、油；高：硫酸化油，如硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油；高级脂肪醇硫酸酯，级脂肪醇硫酸酯，如十二烷基硫酸钠（如十二烷基硫酸钠（SDSSDS），又称月桂醇硫），又称月桂醇硫酸钠（酸钠（SLSSLS）。）。 性质性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生作很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生作用产生沉淀。用产生沉淀。 应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，用于外用软膏应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，用于外用软膏的乳化剂。的乳化剂。磺酸化物：磺酸化物： RSO3-M+ 脂肪族磺酸化物

5、、烷基芳基磺酸化物脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物硫酸化物：硫酸化物：ROSO3- -M+3.3.磺酸化物：磺酸化物： 通式：通式：脂肪族磺酸化物脂肪族磺酸化物 RSORSO3 3- -M M+ + 和烷基芳基磺酸化物和烷基芳基磺酸化物 RCRC6 6H H5 5SOSO3 3M M分类：分类：脂肪族磺酸化物，如二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索脂肪族磺酸化物，如二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索- -OTOT）、二己基琥珀酸磺酸钠；烷基芳基磺酸化物，如）、二己基琥珀酸磺酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基十二烷基苯磺酸钠（常用洗涤剂）苯磺酸钠（常用洗涤剂）；胆酸盐，如牛磺胆酸钠、甘胆酸钠。；胆酸盐，如牛磺胆酸

6、钠、甘胆酸钠。 性质：性质：水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物差，但不易水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物差，但不易水解。水解。 应用：应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。较好的洗涤剂。l起作用的是阳离子，亦称阳性皂。1.1.结构：结构：含有一个五价氮原子。2.2.特点：特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。 3.3.应用：应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械的消毒。4.4.常用药物：常用药物：苯扎氯铵(洁尔灭)；苯扎溴铵 (新洁尔灭) (二）二）.阳离子型阳离子型l分子结构上同时

7、具有正负电荷基团的表面活性剂，随介质的pH可成阳或阴离子型。l常用品种常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 l最大优点：最大优点：适用于任何PH溶液，在等电点时也无沉淀。l性质：性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。 3.两性离子表面活性剂两性离子表面活性剂l在水溶液中不解离。 1.1.结构组成：结构组成：亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)；亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；酯键、醚健 2.2.性质：性质： 毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，应

8、用广泛（外用、内服、注射）。 3.33.3 表面活性剂的性质表面活性剂的性质 一、理化性质一、理化性质 二、生物学性质二、生物学性质l胶束形成胶束形成 正吸附达饱和后增加浓度，分子转入溶液，正吸附达饱和后增加浓度，分子转入溶液， 因亲油基的存在，水分子对表面活性剂分子的因亲油基的存在，水分子对表面活性剂分子的 排斥力排斥力吸引力，表面活性剂分子依靠范德华吸引力，表面活性剂分子依靠范德华力聚集，形成亲油基向内亲水基向外的胶束。力聚集，形成亲油基向内亲水基向外的胶束。临界胶束浓度（临界胶束浓度（CMCCMC）表面活性剂分子形成胶束的最低浓度。表面活性剂分子形成胶束的最低浓度。此时，溶液的表面张力达

9、最低值。此时，溶液的表面张力达最低值。 胶束的结构：球形、棒形、六角束状、层胶束的结构：球形、棒形、六角束状、层状状 l亲水亲油平衡值（亲水亲油平衡值（HLBHLB）表面活性剂分子中亲水和亲油基对油或表面活性剂分子中亲水和亲油基对油或水的综合亲和力。水的综合亲和力。lHLBHLB值限定为值限定为0-400-40。l非离子表面活性剂非离子表面活性剂HLBHLB值范围值范围0-200-20。l全由疏水碳氢石蜡分子的全由疏水碳氢石蜡分子的HLBHLB值为值为0 0。l全由亲水氧乙烯链组成的聚氧乙烯的全由亲水氧乙烯链组成的聚氧乙烯的HLBHLB值为值为2020。l既具碳氢链又具氧乙烯链的表面活性剂既具

10、碳氢链又具氧乙烯链的表面活性剂的的HLBHLB为为0-200-20。l亲水亲油平衡值（亲水亲油平衡值（HLBHLB）HLBHLB值与表面活性剂的应用有关。值与表面活性剂的应用有关。l3-63-6，亲油性较好，亲油性较好，作作W/OW/O型乳化剂。型乳化剂。l7-97-9，作为，作为润湿剂润湿剂l8-188-18，亲水性较好，亲水性较好，作作O/WO/W型乳化剂型乳化剂。l13-1813-18，可作可作增溶剂增溶剂。aabbababHLBWHLBWHLBWW非离子表面活性剂的非离子表面活性剂的HLBHLB值具有值具有加和性加和性。简单的二组分活性剂体系的简单的二组分活性剂体系的HLBHLB值可计

11、算：值可计算：( (离子表面活性剂离子表面活性剂不适用不适用) )l克克氏点氏点：对于离子表面活性剂一般温度升高，溶解度增大，当上升到某温度后，溶解度急剧上升，此温度成为克氏点。l昙点：对于某些聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高到一定程度时,溶解度急剧下降使溶液变混浊,这一现象称为“起昙”，又称“起浊”,此温度称为昙点。表面活性剂的生物学性质1.对吸收的影响 虽然表面活性剂可提高药物的溶解度和溶出度，但并不总是增进药物的吸收，也可能降低药物的吸收。2.表面活性剂的毒性表面活性剂的毒性 毒性：阳离子毒性：阳离子阴离子阴离子非离子非离子 阳离子、阴离子表面活性剂具有较强的溶阳离子、阴离子表面活性

12、剂具有较强的溶血作用。非离子表面活性剂溶血较弱。血作用。非离子表面活性剂溶血较弱。3.3.刺激性刺激性 长期或高浓度使用可出现皮肤或粘长期或高浓度使用可出现皮肤或粘膜损害。膜损害。4.4.表面活性剂与蛋白质的相互作用表面活性剂与蛋白质的相互作用 蛋白质变性而失去活性蛋白质变性而失去活性一、增溶剂一、增溶剂二、乳化剂二、乳化剂三、润湿剂三、润湿剂四、起泡与消泡剂四、起泡与消泡剂五、去污剂五、去污剂六、消毒与杀菌剂六、消毒与杀菌剂3.4 表面活性剂的应用表面活性剂的应用l增溶剂的性质增溶剂的性质l增溶质的性质增溶质的性质l温度的影响温度的影响l増溶剂的用量及加入方法増溶剂的用量及加入方法一一. .影响增溶作用的因素影响增溶作用的因素lHLB值值8-16：O/W型乳化剂型乳化剂lHLB值值3-8：W/O型乳化剂型乳化剂l乳化剂的选择除了以乳化剂的选择除了以HLB值为依据外，值为依据外，主要通过实验筛选，得到理化性质适宜、主要通过实验筛选，得到理化性质适宜、稳定性好的乳化剂。稳定性好的乳化剂。lHLB值为值为 7-9l疏水性固体粉末不易被润湿疏水性固体粉末不易被润湿 表面活性剂定向吸附于