第十章表面活性剂(本)

1、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。 3第一节第一节 概概 述述界面：物质的相与相之间的交界面。 液/液、液/气、固/气、固/液、固/固等。界面现象：是指物质在

2、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。 45一、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面张力显著下降显著下降的的物质。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。 双亲双亲分子结构分子结构(“(“双亲性双亲性”）- -coocoo- - N Na a+ + 极性基团极性基团 ( (亲水亲水) ) CHCH3 3(CH(CH2 2) )1616- - 非极性基团非极性基团( (亲油亲油,n,

3、nc c8) 8) CHCH3 3(CH(CH2 2) )1616-C0ONa -C0ONa 表面活性剂分子表面活性剂分子 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9 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-

4、M 磺酸化物磺酸化物 R-SOR-SO3 3-M-M111 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 RCOONa RCOO RCOO- - + Na + Na + + R: C R: C1111C C1717 硬脂酸、油酸、月桂酸硬脂酸、油酸、月桂酸 M:NaM:Na，K K，三乙醇胺，易被破坏，三乙醇胺，易被破坏（H H+,+,CaCa2+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122 2、硫酸化物硫酸化物

5、 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 C1212CC1818 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： 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133 3、磺酸化物磺酸化物 通式：通式：R RSOSO3 3- -M M+ + RC RC6 6H H5 5SOSO

6、3 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：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15161 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

7、、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 用于制备用于制备注射用注射用乳剂、脂质体乳剂、脂质体制剂制剂17 阳离子部分阳离子部分: :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。 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

8、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、非离子表面活性剂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20非离子表面活性剂非离子表面活性剂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

9、梨坦) ) 司盘司盘80(80(油酸山梨坦油酸山梨坦) ) 司盘司盘85(85(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、水型乳化剂、增溶剂、分散剂、润湿剂润湿剂 常与常与混合使用混合使用OCH2OOCRO(C2H4O)yHO(C2H4O)zHH(C2H4O)xO非离子表面活性剂非离子表面活性剂231 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

10、剂、油/ /水型乳化剂水型乳化剂 常用：常用：EmlphorEmlphor、CremophoreCremophore EL( EL(可可注射注射) )非离子表面活性剂非离子表面活性剂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) ：

11、油：油/ /水型乳化剂，水型乳化剂，可供可供静脉注射静脉注射非离子表面活性剂非离子表面活性剂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27胶束胶束(micelles)(micelles)(critical micell (critical micell concentration,cmcconcentration,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 缔合数缔合数（二）表面活性胶束（二）表面活性胶束28 不

12、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。2930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31321 1、概念、概念 定义定义：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对：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=2

13、0=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

14、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 P26534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+

15、40)=8.6/(60+40)=8.6HLBAB=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=403637 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

16、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。 38 非极性药物的增溶 极性药物的增溶 半极性药物的增溶39 温度温度 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40离子表面活性离子表面活性剂剂温温 度度4142 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

17、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：吐温2020：9090、吐温、吐温6060：7676 使用温度的使用温度的上上限限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45 表面活性剂毒性大小：表面活性剂毒性大小： 阳

18、阳离子型离子型 阴阴离子型离子型 非非离子型离子型 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4647第四节第四节 表面活性剂的应用表面活性剂的应用48 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

19、洛地平-0.025%-0.025%吐温吐温-10-10倍倍（表表）亲水基团）亲水基团-亲油基团，亲油基团，（药药）极性基团）极性基团-非极性基团非极性基团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佳配比常通过实验制作三元相图三元相图来确来确定定5152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

20、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535455表面活性剂之间表面活性剂之间 阴阴离子表面活性剂离子表面活性剂+ +阳阳离子表面活性剂离子表面活性剂-沉沉表面活性剂与药物之间表面活性剂与药物之间 阴阴离子表面活性剂离子表面活性剂+ +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 阳阳离子表面活性剂离子表面活性剂+ +带带负负电荷的水溶性聚合电荷的水溶性聚合物物-（复凝聚物）沉淀（复凝聚物）沉淀 离子离子型表面活性剂型表面活性剂+ +蛋白质蛋白质（酸、碱介质中）（酸、碱介质中）-蛋白质变性蛋白质变性比例、方法比例、方法56 乳化剂：能使乳剂形乳化剂：能使乳剂形成并使之稳定的表面成并使之稳定的表面活性剂。活性剂。 表面活性剂的表面活性剂的HLBHLB值，值，可决定乳化剂的类型可决定乳化剂的类型HLBHLB值为值为3 38 8：水：水/ /油型油型乳化剂乳化剂HLBHLB值为值为