藥劑學(xué)課件第三章+表面活性劑

1、3.1 3.1 概述概述l任何液體都有表面張力，使液體表面張任何液體都有表面張力，使液體表面張力力降低降低的性質(zhì)稱的性質(zhì)稱表面活性表面活性。l表面活性劑表面活性劑： 使液體表面張力使液體表面張力顯著下降顯著下降的物質(zhì)。的物質(zhì)。 同時(shí)還具有增溶、乳化、潤濕、去污、同時(shí)還具有增溶、乳化、潤濕、去污、殺菌、消泡、起泡等性質(zhì)。殺菌、消泡、起泡等性質(zhì)。l表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征： 兩親性分子：極性親水基、非極性疏水基兩親性分子：極性親水基、非極性疏水基非極性基團(tuán)：非極性基團(tuán)： 8個(gè)碳的鏈烴，個(gè)碳的鏈烴， 或含雜環(huán)和芳環(huán)的碳鏈或含雜環(huán)和芳環(huán)的碳鏈極性基團(tuán)：羧酸或磺酸及鹽，極性基團(tuán)：羧酸或磺

2、酸及鹽， 硫酸酯及可溶性鹽，磷酸酯硫酸酯及可溶性鹽，磷酸酯 氨基或胺基及鹽氨基或胺基及鹽 l表面活性劑的在溶液中的表面活性劑的在溶液中的正吸附正吸附因分子具極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的兩親性，因分子具極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的兩親性，表面活性劑溶解于水，在水表面活性劑溶解于水，在水空氣界面定向排空氣界面定向排列，親水基向水而親油基向空氣。列，親水基向水而親油基向空氣。濃度較稀時(shí)，表面活性劑幾乎集中在表面濃度較稀時(shí)，表面活性劑幾乎集中在表面形成形成單分子層單分子層，并將溶液的表面張力降低到純，并將溶液的表面張力降低到純水的表面引力以下。水的表面引力以下。 表面活性劑在溶液中的正吸附表面活性劑在溶液中的正吸

3、附 l根據(jù)來源：天然、合成l根據(jù)解離的過程，可分為：l陰離子表面活性劑l陽離子表面活性劑l兩性離子表面活性劑l非離子表面活性劑天然表面活性劑天然表面活性劑來源動(dòng)植物，親水高分子，降低界面張力的能來源動(dòng)植物，親水高分子，降低界面張力的能力不強(qiáng)，形成力不強(qiáng)，形成高分子膜高分子膜使乳劑穩(wěn)定。使乳劑穩(wěn)定。具有乳化、潤濕、分散、起泡和消泡等性能。具有乳化、潤濕、分散、起泡和消泡等性能。毒性小，穩(wěn)定性好毒性小，穩(wěn)定性好可用于靜脈注射劑可用于靜脈注射劑。用作用作O/W乳化乳化 劑，需加防腐劑。劑，需加防腐劑。天然表面活性劑天然表面活性劑：a. 阿拉伯膠：阿拉伯膠：l糖苷酸和阿拉伯酸的鉀、鈣、鎂鹽，糖苷酸和阿

4、拉伯酸的鉀、鈣、鎂鹽，l阿拉伯酸為支鏈型多糖，含一個(gè)羧基。阿拉伯酸為支鏈型多糖，含一個(gè)羧基。l阿拉伯膠在油阿拉伯膠在油/水界面形成粘彈性的高分子水界面形成粘彈性的高分子層膜；羧基電離，界面膜帶負(fù)電；機(jī)械和電層膜；羧基電離，界面膜帶負(fù)電；機(jī)械和電的阻力，有效防止乳滴合并。的阻力，有效防止乳滴合并。天然表面活性劑天然表面活性劑：b.大豆磷脂和卵磷脂大豆磷脂和卵磷脂l大豆磷脂：大豆磷脂：大豆油中分離，以卵磷脂為主；大豆油中分離，以卵磷脂為主； 親水基：磷酸根、膽堿；親油基：烴鏈；親水基：磷酸根、膽堿；親油基：烴鏈； 精制豆磷脂可用于制備供靜脈用的亞微乳。精制豆磷脂可用于制備供靜脈用的亞微乳。l卵磷脂

5、：卵磷脂：玉米、花生、蛋類制得，可人工合成玉米、花生、蛋類制得，可人工合成；對(duì)油脂乳化能力很強(qiáng)，可制成乳滴小、穩(wěn)定；對(duì)油脂乳化能力很強(qiáng)，可制成乳滴小、穩(wěn)定性高的性高的O/W型亞微乳。型亞微乳。一一.離子表面活性劑類離子表面活性劑類 1. 陰離子型陰離子型：肥皂類：肥皂類：高級(jí)脂肪酸的鹽高級(jí)脂肪酸的鹽(RCOO-)nMn+ 脂肪酸以硬脂酸、油酸、月桂酸常見，脂肪酸以硬脂酸、油酸、月桂酸常見， Mn+為堿金屬、堿土金屬，為堿金屬、堿土金屬， 一般僅用于外用制劑。一般僅用于外用制劑。1. 陰離子型陰離子型硫酸化物硫酸化物：ROSO3- -M+硫酸化油：如硫酸化蓖麻油，去污劑、潤濕劑硫酸化油：如硫酸化

6、蓖麻油，去污劑、潤濕劑。高級(jí)脂肪醇硫酸酯類：十二烷基硫酸鈉、十六高級(jí)脂肪醇硫酸酯類：十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉。易與高分子烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉。易與高分子陽離子藥物作用，對(duì)粘膜有一定刺激。陽離子藥物作用，對(duì)粘膜有一定刺激。主要用作外用軟膏的乳化劑，也可作固體制劑主要用作外用軟膏的乳化劑，也可作固體制劑的潤濕劑或增溶劑。的潤濕劑或增溶劑。1. 陰離子型陰離子型磺酸化物磺酸化物： RSO3-M+ 脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物，脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物，不解離為離子，親水基團(tuán)是甘油、聚乙二醇、蔗糖、山梨醇等多元醇。親油集團(tuán)是長(zhǎng)鏈脂肪酸或長(zhǎng)鏈脂肪醇。二者以酯鍵或醚

7、鍵相連。廣泛用于口服制劑、注射劑、外用，個(gè)別還可用于靜脈注射。l脂肪酸甘油酯：脂肪酸甘油酯： 主要有脂肪酸單甘酯和二甘酯。表面活主要有脂肪酸單甘酯和二甘酯。表面活性較弱，主要作性較弱，主要作W/OW/O輔助乳化劑。輔助乳化劑。l蔗糖脂肪酸酯：蔗糖脂肪酸酯： 蔗糖與脂肪酸反應(yīng)所得，有單酯、二酯、蔗糖與脂肪酸反應(yīng)所得，有單酯、二酯、三酯及多酯。改變?nèi)〈舅峒磅セ?，三酯及多酯。改變?nèi)〈舅峒磅セ?，可得不同可得不同HLBHLB值的產(chǎn)品。主要用作值的產(chǎn)品。主要用作O/WO/W型乳型乳化劑、分散劑?；瘎?、分散劑。二二.非離子型非離子型脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯 主要有脂肪酸單甘酯和二甘酯。主要有脂肪

8、酸單甘酯和二甘酯。表面活性較弱，主要作表面活性較弱，主要作W/O輔助乳化劑。輔助乳化劑。如：?jiǎn)斡仓岣视王ト纾簡(jiǎn)斡仓岣视王ザ?非離子型非離子型脂肪酸山梨酯脂肪酸山梨酯( (司盤司盤spans)spans) 失水山梨醇脂肪酸酯失水山梨醇脂肪酸酯根據(jù)脂肪酸不同分為不同型號(hào)，根據(jù)脂肪酸不同分為不同型號(hào)， 司盤司盤2020、司盤、司盤4040、司盤、司盤6060、司盤、司盤8080 作為作為W/OW/O型乳化劑。型乳化劑。常與吐溫配位作混合乳化劑。常與吐溫配位作混合乳化劑。OCH2OOCROHHO OH二二.非離子型非離子型聚氧乙烯失水山梨酸脂肪酸酯聚氧乙烯失水山梨酸脂肪酸酯 失水山梨醇脂肪酸酯與

9、環(huán)氧乙烷反應(yīng)所得。失水山梨醇脂肪酸酯與環(huán)氧乙烷反應(yīng)所得。據(jù)脂肪酸不同可分為不同型號(hào)，據(jù)脂肪酸不同可分為不同型號(hào)，如吐溫如吐溫20、40、60等。等。常用作增溶劑、乳化劑、分散劑和潤濕劑。常用作增溶劑、乳化劑、分散劑和潤濕劑。OCH2OOCRO(C2H4)H(C2H4O)xOO(C2H4O)yHzH二二.非離子型非離子型：氧乙烯脂肪醇醚：聚乙二醇與脂肪醇縮合氧乙烯脂肪醇醚：聚乙二醇與脂肪醇縮合芐澤（芐澤（Brij）：聚乙二醇與月桂醇）：聚乙二醇與月桂醇西土馬哥西土馬哥(Cetomacrogol)：聚乙二醇與十六醇：聚乙二醇與十六醇平平加平平加O（Perogol O）：聚乙二醇與油醇）：聚乙二醇與

10、油醇埃莫爾弗（埃莫爾弗（Emlphor）：聚乙二醇與蓖麻油）：聚乙二醇與蓖麻油二二.非離子型乳化劑：非離子型乳化劑：氧乙烯脂肪醇醚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物聚氧丙烯共聚物 （Poloxamer，Pluronic）共聚比例不同，可得不同型號(hào)。共聚比例不同，可得不同型號(hào)。聚氧乙烯比例增加，親水性增強(qiáng)，聚氧乙烯比例增加，親水性增強(qiáng)，聚氧丙烯比例增加，親油性增加。聚氧丙烯比例增加，親油性增加。l聚氧乙烯聚氧乙烯- -聚氧丙烯共聚物聚氧丙烯共聚物 （Poloxamer, PluronicPoloxamer, Pluronic）：）： 作為高分子非離子表面活性劑，具有乳化、作為高分子非離

11、子表面活性劑，具有乳化、潤濕、分散、起泡和消泡等性能。潤濕、分散、起泡和消泡等性能。 可用作可用作O/WO/W乳化劑。乳化劑。 因其毒性小，穩(wěn)定型好可用于靜脈注射劑。因其毒性小，穩(wěn)定型好可用于靜脈注射劑。聚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯脂肪醇醚 3.3 3.3 表面活性劑的性質(zhì)表面活性劑的性質(zhì) 一、理化性質(zhì)一、理化性質(zhì) 二、生物學(xué)性質(zhì)二、生物學(xué)性質(zhì)l膠束形成膠束形成 正吸附達(dá)飽和后增加濃度，分子轉(zhuǎn)入溶液，正吸附達(dá)飽和后增加濃度，分子轉(zhuǎn)入溶液， 因親油基的存在，水分子對(duì)表面活性劑分子的因親油基的存在，水分子對(duì)表面活性劑分子的 排斥力排斥力吸引力，表面活性劑分子依靠范德華吸引力，表面活性劑分子依靠范德華力

12、聚集，形成親油基向內(nèi)親水基向外的膠束。力聚集，形成親油基向內(nèi)親水基向外的膠束。臨界膠束濃度（臨界膠束濃度（CMCCMC）表面活性劑分子形成膠束的最低濃度。表面活性劑分子形成膠束的最低濃度。此時(shí)，溶液的表面張力達(dá)最低值。此時(shí)，溶液的表面張力達(dá)最低值。 不同的表面活性劑，每個(gè)膠束中分子締合不同的表面活性劑，每個(gè)膠束中分子締合數(shù)不同。非離子表面活性劑的締合數(shù)較大。數(shù)不同。非離子表面活性劑的締合數(shù)較大。l膠束的結(jié)構(gòu)膠束的結(jié)構(gòu)l球形：球形：碳?xì)滏湡o序纏繞形成疏水內(nèi)核，碳?xì)滏湡o序纏繞形成疏水內(nèi)核，與親水基相鄰的次甲基整齊排列形成柵與親水基相鄰的次甲基整齊排列形成柵狀層，親水基分布在球狀膠束表面發(fā)生狀層，親

13、水基分布在球狀膠束表面發(fā)生一定程度的水合作用。對(duì)離子型表面活一定程度的水合作用。對(duì)離子型表面活性劑，其反離子吸附在膠束表面。性劑，其反離子吸附在膠束表面。l棒形：棒形：表面活性劑濃度繼續(xù)增加的結(jié)果，表面活性劑濃度繼續(xù)增加的結(jié)果，具有一定柔順性。具有一定柔順性。l六角束狀六角束狀：濃度再增加。：濃度再增加。l層狀層狀：濃度再大，呈液晶狀。：濃度再大，呈液晶狀。 l親水親油平衡值（親水親油平衡值（HLBHLB）表面活性劑分子中親水和親油基對(duì)油或表面活性劑分子中親水和親油基對(duì)油或水的綜合親和力。水的綜合親和力。lHLBHLB值限定為值限定為0-400-40。l非離子表面活性劑非離子表面活性劑HLBH

14、LB值范圍值范圍0-200-20。l全由疏水碳?xì)涫灧肿拥娜墒杷細(xì)涫灧肿拥腍LBHLB值為值為0 0。l全由親水氧乙烯鏈組成的聚氧乙烯的全由親水氧乙烯鏈組成的聚氧乙烯的HLBHLB值為值為2020。l既具碳?xì)滏溣志哐跻蚁╂湹谋砻婊钚詣┘染咛細(xì)滏溣志哐跻蚁╂湹谋砻婊钚詣┑牡腍LBHLB為為0-200-20。l親水親油平衡值（親水親油平衡值（HLBHLB）HLBHLB值與表面活性劑的應(yīng)用有關(guān)。值與表面活性劑的應(yīng)用有關(guān)。l3-83-8，親油性較好，作，親油性較好，作W/OW/O型乳化劑。型乳化劑。l7-97-9，作為潤濕劑，作為潤濕劑l8-168-16，親水性較好，作，親水性較好，作O/WO/

15、W型乳化劑。型乳化劑。l15-1815-18，可作增溶劑。，可作增溶劑。aabbababHLBWHLBWHLBWW非離子表面活性劑的非離子表面活性劑的HLBHLB值具有值具有加和性加和性。簡(jiǎn)單的二組分活性劑體系的簡(jiǎn)單的二組分活性劑體系的HLBHLB值可計(jì)算：值可計(jì)算：( (離子表面活性劑離子表面活性劑不適用不適用) )l表面活性劑表面活性劑通過通過膠束膠束可增加難溶性藥物溶解度可增加難溶性藥物溶解度l水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中溶解度顯水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中溶解度顯著增加，形成透明膠體溶液。著增加，形成透明膠體溶液。l起增溶作用的表面活性劑叫起增溶作用的表面活性劑叫增溶劑增溶劑，

16、被增溶的，被增溶的物質(zhì)叫物質(zhì)叫增溶質(zhì)增溶質(zhì)。l増溶劑的最適増溶劑的最適HLB 15-18HLB 15-18。常用的有：聚山梨常用的有：聚山梨酯類，聚氧乙烯脂肪醇醚類酯類，聚氧乙烯脂肪醇醚類l在在CMCCMC以上，隨表面活性劑濃度增加，膠束數(shù)以上，隨表面活性劑濃度增加，膠束數(shù)量增加，增溶量增加。量增加，增溶量增加。l每每1 1g g增溶劑增溶藥物的克數(shù)稱增溶劑增溶藥物的克數(shù)稱增溶量增溶量。l表面活性劑用量固定，增溶達(dá)平衡后，繼續(xù)加表面活性劑用量固定，增溶達(dá)平衡后，繼續(xù)加入增溶質(zhì)，體系將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)不穩(wěn)定體系。入增溶質(zhì)，體系將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)不穩(wěn)定體系。若增溶質(zhì)為液體，體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿闈嵋?；若增溶質(zhì)為液體

17、，體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿闈嵋?；若增溶質(zhì)為固體，體系轉(zhuǎn)變?yōu)閼覞嵋?。若增溶質(zhì)為固體，體系轉(zhuǎn)變?yōu)閼覞嵋?。l增溶劑的種類增溶劑的種類l藥物的性質(zhì)藥物的性質(zhì)l溫度的影響溫度的影響l増溶劑的用量及加入方法増溶劑的用量及加入方法影響增溶的因素影響增溶的因素u影響表面活性劑的溶解度影響表面活性劑的溶解度u影響增溶質(zhì)溶解影響增溶質(zhì)溶解u影響膠束的形成影響膠束的形成溫度對(duì)增溶的影響溫度對(duì)增溶的影響離子表面活性劑離子表面活性劑，當(dāng)溫度升至某一溫度，當(dāng)溫度升至某一溫度，溶解度急劇升高，該溫度稱溶解度急劇升高，該溫度稱Krafft點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)的溶解度為該離子表面活性劑的的溶解度為該離子表面活性劑的CMCCMC。Kraff

18、t點(diǎn)越高，表面活性劑膠束濃度越小。點(diǎn)越高，表面活性劑膠束濃度越小。Krafft點(diǎn)點(diǎn)是表面活性劑應(yīng)用溫度的下限。是表面活性劑應(yīng)用溫度的下限。聚氧乙烯型非離子表面活性劑聚氧乙烯型非離子表面活性劑，溫度升至溫度升至一定，溶液發(fā)生混濁，該溫度稱一定，溶液發(fā)生混濁，該溫度稱濁點(diǎn)或曇點(diǎn)濁點(diǎn)或曇點(diǎn)。原因?yàn)榫垩跻蚁╂溑c水的氫鍵隨溫度升高斷裂原因?yàn)榫垩跻蚁╂溑c水的氫鍵隨溫度升高斷裂表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)1.對(duì)吸收的影響 雖然表面活性劑可提高藥物的溶解度和溶出度，但并不總是增進(jìn)藥物的吸收，也可能降低藥物的吸收。2.與蛋白質(zhì)的相互作用 堿性條件下，羧酸根與陽離子表面活性劑發(fā)生電性結(jié)合。酸性條件下，銨離子等正離子與陰

19、離子表面活性劑發(fā)生電性結(jié)合。 還可破壞蛋白質(zhì)的鹽鍵、氫鍵和疏水鍵，使螺旋結(jié)構(gòu)破壞。3.3.表面活性劑的毒性表面活性劑的毒性 毒性：陽離子毒性：陽離子 陰離子陰離子 非離子非離子 陽離子、陰離子表面活性劑具有較強(qiáng)的溶血陽離子、陰離子表面活性劑具有較強(qiáng)的溶血作用。非離子表面活性劑溶血較弱。作用。非離子表面活性劑溶血較弱。4.4.刺激性刺激性 長(zhǎng)期或高濃度使用可出現(xiàn)皮膚或粘膜損害。長(zhǎng)期或高濃度使用可出現(xiàn)皮膚或粘膜損害。表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)一、增溶劑一、增溶劑二、乳化劑二、乳化劑三、潤濕劑三、潤濕劑四、起泡與消泡劑四、起泡與消泡劑五、去污劑五、去污劑六、消毒與殺菌劑六、消毒與殺菌劑3.4 表面活性劑的應(yīng)用表面活性劑的應(yīng)用l表面活性劑的增溶的表面活性劑的增溶的增溶模型增溶模型l在膠束烴核增溶：非極性分子在膠束烴核增溶：非極性分子l在膠束柵狀層增溶：長(zhǎng)鏈極性分子，在膠束柵狀層增溶：長(zhǎng)鏈極性分子，類似混合膠束。類似混合膠束。l在膠束表面增溶：水溶性極性較強(qiáng)。在膠束表面增溶：水溶性極性較強(qiáng)。l在聚氧乙烯鏈間增溶：增溶質(zhì)包裹在在聚氧乙烯鏈間增溶：增溶質(zhì)包裹在聚乙烯親水鏈中。聚乙烯親水鏈中。一、増溶劑u溶劑的增溶能力因組分的加入順序不同會(huì)出溶劑的增溶能