表面活性剂教学教程

第十章

表面活性剂

主要内容与要求掌握表面活性剂的概念、结构特征、类型；掌握表面活性剂的理化性质，胶束、CMC、MAC、HLB、Krafft点和Cloud点；熟悉表面活性剂的生物学性质；了解表面活性剂在药剂中的应用。Surfactant第一节概述表面活性剂的概念表面活性剂的结构特征表面活性剂的吸附性Surfactant1表面活性剂的概念相：有固、液、气三相界面：是指物质的相与相之间的交界面。液/液（乳剂）、液/气（气雾剂）、固/气（粉雾剂）、固/液（混悬剂）、固/固（片剂）等。表面：两相中有一相是气体的界面。气/固、气/液界面吸附：溶于液体中的物质，被吸附于液体的表面，溶液表面层的浓度大于溶液内部的浓度，这种现象称为界面吸附。Surfactant表面气相液相内部液体表面层受力情况表面张力:使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。表面活性剂：具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。Surfactant2表面活性剂的结构特征由非极性烃链和一个以上的极性基团组成,具有两亲性质结构.SurfactantOOOSONa3表面活性剂的吸附性溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附；极性固体表面可发生多层吸附SolidSurfactant第二节

表面活性剂分类

表面活性剂高分子表面活性剂低分子表面活性剂非离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型阴离子型两性离子型Surfactant高级脂肪酸盐

(RCOO-)nMn+

硫酸盐ROSO3－M＋磺酸盐RSO3－M＋，RC6H5SO3－M＋1离子表面活性剂

阴离子表面活性剂Surfactant分类：钾、钠皂；钙、铝皂；三乙醇胺皂

性质：具有良好乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。

应用：具有一定的刺激性，只供外用。代表：硫酸化蓖麻油（土耳其红油）；SDS

。

性质：与水混溶，无刺激的去污剂和润湿剂；较耐酸和钙镁盐，易与阳离子药沉淀。

应用：洗涤皮肤；对粘膜有刺激性，用于外用软膏的乳化剂。

代表：二辛基琥珀酸磺酸钠；十二烷基苯磺酸钠。

性质：水溶性及耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差,不易水解，去污力、气泡性等很强。

应用：

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。阳离子表面活性剂胺盐型[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-，如氯苄甲乙胺等。季铵盐型[R1R2N+R3R4]X-，如洁尔灭、新洁尔灭等。0.01-0.02%水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌防腐作用。毒性大、外用。皮肤、手术器械的消毒。

Surfactant氨基酸型和甜菜碱型

卵磷脂

两性离子表面活性剂O-Surfactant氨基酸型R+NH2·CH2CH2·COO-甜菜碱型R·+N·(CH3)2·CH2·COO-在OH-中呈阴离子表面活性剂的性质，具有起泡、去污作用；在H+中呈阳离子表面活性剂，具有很强的杀菌能力。在医药、营养品、化妆品、食品中常用。注射用乳剂及脂质体制剂的主要辅料。

磷脂酰部分头基名称缩写磷脂酰胆碱PC磷脂酰乙醇胺PE磷脂酰色氨酸PS磷脂酰甘油PG磷脂酸PA磷脂酰肌醇PISurfactant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-COO-、醚键-O-。性质

毒性，溶血作用较小，不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，外用、内服、注射。

分类脂肪酸甘油酯

多元醇型聚氧乙烯型聚氧乙烯一聚氧丙烯共聚物

2非离子表面活性剂Surfactant多元醇型脂肪酸山梨坦（商品名：span）化学名：失水山梨醇脂肪酸酯分类：span20、40、60、65、80、85等脂肪酸月桂棕榈硬脂三硬脂油三油HLB值：1.8～8.6特征：亲油、W/O型乳化剂、用于搽剂，软膏，亦可作为乳剂的辅助乳化剂。常与吐温配伍

Surfactant聚山梨酯(Polysorbate)（商品名：Tween)

化学名：聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯分类：吐温20、40、60、65、80、85等HLB值：11-16.7特征：亲水、不受PH影响、O/W型乳化剂、增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂、常与司盘配伍。CRSurfactant聚氧乙烯脂肪酸酯（商品名：卖泽Myrij)通式：R.COO.CH2(CH2OCH2)nCH2OH特点：较强水溶性、增溶剂、用作O/W型乳化剂和栓剂的基质。常用：polyoxyl40stearate。聚氧乙烯脂肪醇醚（商品名：苄泽Brij)通式：R.0.(CH2OCH2)nH特点：作增溶剂及O/W型乳化剂。聚氧乙烯型聚氧乙烯－聚氧丙烯型Poloxamer，Pluronic

通式：HO-(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)a-HHLB值：0.5～30特点：物性稳定，具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能。性质：对皮肤无刺激和过敏性，毒性小，Poloxamer118(PluronicF-68)可作为o/w型乳化剂，

用于静脉乳的乳化剂。表面活性剂胶束

亲水亲油平衡值

表面活性剂的增溶作用表面活性剂增溶作用的应用第三节

表面活性剂的基本性质与应用

Surfactant1表面活性剂胶束micelles胶束的形成、结构Surfactant胶束的形成是受水分子的排挤，且表面活性剂分子自身靠范氏力聚集所致。球状胶束示意图油胶束的结构Surfactant＞20%胶态电解质溶液—十二烷基硫酸钠的性质CriticalmicellconcentrationCMC:开始形成胶束的浓度特点：在CMC时，溶液的表面张力基本上到达最低值核-壳结构可容纳各种分子溶液的性质如渗透压、界面张力等都存在突变现象十二烷基磺酸钠水溶液的电导率与浓度的关系浓度摩尔电导率临界胶束浓度的测定庚基乙二醇十二烷基醚的表面张力与浓度的关系表面张力浓度Surfactant2亲水亲油平衡值HLB

Hydrophile-lipophilebalance定义：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对水或油的综合亲和力

HLB值范围：O～40非离子型混合表面活性剂的HLB值：HLB值的理论计算HLB=∑(亲水基团HLB数)-∑(亲油基团HLB数)+7Surfactant亲油性

亲水性

０

２０PEG石蜡HLB值的应用Surfactant3Krafft点和Cloud点

图十二烷基硫酸钠在水中的溶解度与温度关系应用温度＞Krafft点Krafftpoint（离子表面活性剂的特征值）——通常离子型表面活性剂的溶解度随温度上升而增大，当升高至某一温度，其溶解度急剧升高，该温度称为Krafft点。CloudPoint聚氧乙烯型非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而增大，当上升到某一温度时，溶解度反而下降，溶液发生混浊甚至分层，冷却后又可恢复澄明，此现象称为起昙，对应的温度称为浊点或昙点。原因：T↑，聚氧乙烯链与水之间氢键断裂影响因素：碳氢链、聚氧乙烯链应用温度＜昙点4表面活性剂的增溶作用

胶束增溶(solubilization)增溶：表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液。例：非洛地平-----0.025%吐温-----10倍MAC（maximumadditiveconcentration)1g表面活性剂用量增溶药物达到饱和的浓度CMC越低、缔合数越大，MAC就越高。SurfactantMAC测定方法：1）在规定浓度表面活性剂溶液中加入增溶质直到出现乳化现象。（二元体系）；2）在表面活性剂溶液和增溶质体系中加入水直到出现乳化现象。（三元体系）增溶相图

增溶体系是溶剂、增溶剂和增溶质组成的三元体系，最佳比例常通过实验制作三元相图来确定。三元相图制作：按一组比例取增溶剂和增溶质混匀，分别滴加蒸馏水，计算各混浊点处三组分的重量或体积百分数并绘入三角坐标图中。Surfactant影响增溶的因素

①增溶剂的种类；②增溶剂的加入顺序；③增溶剂的用量；④温度（影响胶束的形成；影响增溶质的溶解；影响表面活性剂的溶解度）;

⑤药物的性质;Surfactant解离性药物的增溶A.与带有相反电荷的表面活性剂混合B.与非离子型表面活性剂混合多组分增溶质的增溶制剂中存在多种组分时，对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。

抑菌剂的增溶抑菌剂或其它抗菌药物在表面活性剂溶液中往往被增溶而降低活性。表面活性剂溶液的化学稳定性

Surfactant5表面活性剂在药物制剂中的应用

表面活性剂除一部分具有药理作用及直接用于消毒、杀菌、防腐之外，常用于油的乳化、难溶药物的增溶、悬浊液的分散与助悬、增加药物的稳定性、促进药物的吸收、固体表面的润湿、起泡与消泡等作用。Surfactant润湿作用（HLB值一般7~9，并应有适宜的溶解度）

在固／液界面体系中加入表面活性剂后可以降低固液界面张力→降低固体与液体的接触角，对固体表面起润湿作用。起泡和消泡作用

起泡剂（foamingagent）：可降低溶液的界面张力使泡沫稳定的物质。通常有较强的亲水性和较高的HLB值。

消泡剂（antifoamingagent）：在稳定的泡沫中加入一些HLB值为1~3的表面活性剂使泡沫破坏。Surfactant

去污作用（HLB值为13~16）油酸钠和脂肪酸的钠盐、钾盐、十二烷基硫酸钠或烷基磺酸钠等阴离子性表面活性剂。机理：包括对污物表面的润湿、分散、乳化或增溶、起泡等多种过程。消毒和杀菌作用大多数阳离子、两性离子、少数阴离子表面活性剂。机理：使细菌生物膜蛋白质变性或破坏。用途：皮肤、伤口或粘膜消毒，器械和环境消毒等。Surfactant第四节表面活性剂的生物学性质

表面活性剂对药物吸收的影响药物从胶束中的扩散