第十章表面活性劑(本)

1、1第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 表面活性劑的分類表面活性劑的分類第三節(jié)第三節(jié) 表面活性劑的基本性質(zhì)表面活性劑的基本性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 表面活性劑的應(yīng)用表面活性劑的應(yīng)用2本章要求本章要求 掌握表面活性劑的概念、功能掌握表面活性劑的概念、功能結(jié)構(gòu)、種類、特性及應(yīng)用。結(jié)構(gòu)、種類、特性及應(yīng)用。 熟悉表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)。熟悉表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)。 了解吸附在藥劑學(xué)中的作用，表了解吸附在藥劑學(xué)中的作用，表面張力的測(cè)定方法，潤(rùn)濕的測(cè)定方法。面張力的測(cè)定方法，潤(rùn)濕的測(cè)定方法。 3第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述界面：物質(zhì)的相與相之間的交界面。 液/液、液/氣、固/氣、固/液、固/固等。界面現(xiàn)象：是指物質(zhì)在

2、界面上發(fā)生的物理化學(xué)現(xiàn)象。表面：兩相中有一相是氣體的界面。氣/固；氣/液。表面現(xiàn)象：液/氣、固/氣界面上發(fā)生的物理化學(xué)現(xiàn)象。 45一、表面活性劑的一、表面活性劑的定義定義 指具有很強(qiáng)表面活指具有很強(qiáng)表面活性并能使液體的表性并能使液體的表面張力面張力顯著下降顯著下降的的物質(zhì)。物質(zhì)。 增溶、乳化、潤(rùn)濕、增溶、乳化、潤(rùn)濕、去污、殺菌、消泡、去污、殺菌、消泡、起泡等。起泡等。 雙親雙親分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)(“(“雙親性雙親性”）- -coocoo- - N Na a+ + 極性基團(tuán)極性基團(tuán) ( (親水親水) ) CHCH3 3(CH(CH2 2) )1616- - 非極性基團(tuán)非極性基團(tuán)( (親油親油,n,

3、nc c8) 8) CHCH3 3(CH(CH2 2) )1616-C0ONa -C0ONa 表面活性劑分子表面活性劑分子 7 正吸附：表面活性正吸附：表面活性劑在溶液表面層聚劑在溶液表面層聚集的現(xiàn)象。集的現(xiàn)象。1 1、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附單單分分子子層層8 非極性固體非極性固體:單分子層吸附單分子層吸附 極性固體：雙層吸附極性固體：雙層吸附9 10（一）陰離子表面活性劑（一）陰離子表面活性劑 起表面活性作用的是陰離子起表面活性作用的是陰離子 肥皂類肥皂類 (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、高級(jí)脂肪酸鹽：系肥皂類、高級(jí)脂肪酸鹽：系肥皂類 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，易被破壞，三乙醇胺，易被破壞（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離子表面離子表面活性劑活性劑122 2、硫酸化物硫酸化物

5、 主要是硫酸化油和高級(jí)脂肪醇硫酸酯類主要是硫酸化油和高級(jí)脂肪醇硫酸酯類 通式：通式：ROSOROSO3 3- -M M+ + R R：C C1212CC1818 硫酸化油如：硫酸化蓖麻油（土爾其紅油）硫酸化油如：硫酸化蓖麻油（土爾其紅油） 高級(jí)脂肪醇硫酸酯類如：高級(jí)脂肪醇硫酸酯類如： 十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉 ( (月桂醇硫酸鈉月桂醇硫酸鈉) ) SDS SDS（SLSSLS） 乳化作用強(qiáng)，作去污、潤(rùn)濕劑；軟膏的乳化乳化作用強(qiáng)，作去污、潤(rùn)濕劑；軟膏的乳化劑；增溶劑劑；增溶劑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：十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鹽如：十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鹽 阿洛索阿洛索-OT-OT， 洗滌劑；乳化劑、增溶劑洗滌劑；乳化劑、增溶劑14 起表面活性作用的是陽離子起表面活性作用的是陽離子 為季銨化合物，作用部分：五價(jià)氮為季銨化合物，作用部分：五價(jià)氮 特點(diǎn)：水溶性大，酸、堿溶液中較穩(wěn)定特點(diǎn)：水溶性大，酸、堿溶液中較穩(wěn)定 常用：苯扎氯銨（潔爾滅）、常用：苯扎氯銨（潔爾滅）、 苯扎溴銨（新潔爾滅）苯扎溴銨（新潔爾滅） 殺菌力強(qiáng)殺菌力強(qiáng)，用作消毒劑，用作消毒劑15161 1、卵磷脂卵磷脂 豆磷脂、蛋磷脂豆磷脂、蛋磷脂 性質(zhì)：穩(wěn)定性差、易氧化、水解、不溶性質(zhì)：穩(wěn)定性差、易氧化

7、、水解、不溶于水，溶于氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑。于水，溶于氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑。 毒性小毒性小 用于制備用于制備注射用注射用乳劑、脂質(zhì)體乳劑、脂質(zhì)體制劑制劑17 陽離子部分陽離子部分: :胺鹽、季銨鹽胺鹽、季銨鹽 陰離子部分：羧酸鹽陰離子部分：羧酸鹽 “TegoTego”殺菌力強(qiáng)，毒性小殺菌力強(qiáng)，毒性小 堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良?jí)A性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好，去污力亦強(qiáng)；好，去污力亦強(qiáng)； 酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很強(qiáng)，毒性較小。強(qiáng)，毒性較小。 18 在水中不解離在水中不解離 親水基團(tuán)：甘油、聚乙二醇、山親水基團(tuán)：甘油、聚乙二醇、山梨醇等多元

8、醇梨醇等多元醇 親油基團(tuán)：脂肪酸、脂肪醇等親油基團(tuán)：脂肪酸、脂肪醇等 在藥劑中有廣泛應(yīng)用在藥劑中有廣泛應(yīng)用二、非離子表面活性劑二、非離子表面活性劑19 常用：脂肪酸單甘油酯、脂肪酸常用：脂肪酸單甘油酯、脂肪酸二甘油酯、單硬脂酸甘油酯二甘油酯、單硬脂酸甘油酯 HLBHLB為為3 34 4 W/OW/O型輔助乳化劑型輔助乳化劑非離子表面活性劑非離子表面活性劑20非離子表面活性劑非離子表面活性劑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） 司盤司盤20(20(月桂山梨坦月桂山梨坦) ) 司盤司盤40(40(棕櫚山梨坦棕櫚山梨坦) ) 司盤司盤60(60(硬脂山梨坦硬脂山

9、梨坦) ) 司盤司盤80(80(油酸山梨坦油酸山梨坦) ) 司盤司盤85(85(山油酸山梨坦山油酸山梨坦) ) HLB10HLB10HLB10 常作油常作油/ /水型乳化劑、增溶劑、分散劑、水型乳化劑、增溶劑、分散劑、潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑 常與常與混合使用混合使用OCH2OOCRO(C2H4O)yHO(C2H4O)zHH(C2H4O)xO非離子表面活性劑非離子表面活性劑231 1、聚氧乙烯脂肪酸酯聚氧乙烯脂肪酸酯 賣澤賣澤(Myriy(Myriy) ) 親水性親水性 油油/ /水型乳化劑水型乳化劑2 2、聚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯脂肪醇醚 芐澤芐澤(Brij(Brij) ) 親水性親水性 增溶劑、油增溶

10、劑、油/ /水型乳化劑水型乳化劑 常用：常用：EmlphorEmlphor、CremophoreCremophore EL( EL(可可注射注射) )非離子表面活性劑非離子表面活性劑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 聚氧丙烯親油基，聚氧乙烯親水基聚氧丙烯親油基，聚氧乙烯親水基 乳化、潤(rùn)濕、分散、起泡、消泡乳化、潤(rùn)濕、分散、起泡、消泡 Poloxamer188(PluronicF68) Poloxamer188(PluronicF68) ：

11、油：油/ /水型乳化劑，水型乳化劑，可供可供靜脈注射靜脈注射非離子表面活性劑非離子表面活性劑25第三節(jié)第三節(jié) 表面活性劑的基本性質(zhì)表面活性劑的基本性質(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)二、生物學(xué)性質(zhì)二、生物學(xué)性質(zhì)26一、物理化學(xué)性質(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)（一）表面活性（一）表面活性27膠束膠束(micelles)(micelles)(critical micell (critical micell concentration,cmcconcentration,cmc) ) 表面活性劑分子締合形表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度成膠束的最低濃度 締合數(shù)締合數(shù)（二）表面活性膠束（二）表面活性膠束28 不

12、同的表面活性劑，不同的表面活性劑，cmccmc不不同。同。 達(dá)達(dá)cmccmc時(shí)，表面張力時(shí)，表面張力最低。最低。 濃度濃度 cmccmc時(shí)，表面張力不時(shí)，表面張力不變，在一定范圍內(nèi)，膠團(tuán)數(shù)變，在一定范圍內(nèi)，膠團(tuán)數(shù)量與濃度成正比。量與濃度成正比。 濃度濃度，膠束結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。，膠束結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。2930臨界膠束濃度測(cè)定 摩爾電導(dǎo)摩爾電導(dǎo) 粘度粘度 滲透壓滲透壓 密度密度 光散射光散射31321 1、概念、概念 定義定義：表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)：表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力稱為油或水的綜合親合力稱為HLBHLB。 石蠟石蠟HLB=0HLB=0，聚氧乙烯，聚氧乙烯=2

13、0=20 親水性親水性， 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型乳化劑型乳化劑 8 818 O/W18 O/W型乳化劑型乳化劑 131318 18 增溶劑增溶劑 7 79 9 潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑33化學(xué)組成化學(xué)組成商品名稱商品名稱HLB油酸油酸1.0脫水山梨醇三油酸酯脫水山梨醇三油酸酯Span851.8脫水山梨醇硬脂酸酯脫水山梨醇硬脂酸酯Span652.1脫水山梨醇單油酸酯脫水山梨醇單油酸酯Span804.3脫水山梨醇單硬脂酸酯脫水山梨醇單硬脂酸酯Span604.7聚氧乙烯月桂酸酯聚氧乙烯月桂酸酯-2LAE-26.1脫

14、水山梨醇單棕櫚酸酯脫水山梨醇單棕櫚酸酯Span406.7常用表面活性劑的常用表面活性劑的HLB值值 P26534混合混合HLBHLB值的計(jì)算值的計(jì)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：司盤例：司盤6060（HLBHLB為為4.34.3）60g60g與吐溫與吐溫80(HLB80(HLB為為15)40g,15)40g,兩者混合后的兩者混合后的HLBHLB值為多少值為多少? ? （4.34.360+1560+154040）/(60+

15、40)=8.6/(60+40)=8.6HLBAB=35 HLB=(HLB=(親水基團(tuán)親水基團(tuán)HLBHLB數(shù)數(shù))-()-(親油基團(tuán)親油基團(tuán)HLBHLB數(shù)數(shù))+7)+7 如十二烷基硫酸鈉如十二烷基硫酸鈉HLBHLB值：值： HLB=38.7-(0.475HLB=38.7-(0.47512)+7=4012)+7=403637 CmcCmc以上，表面活性劑用量以上，表面活性劑用量，膠，膠束數(shù)量束數(shù)量 ，增溶量，增溶量 最大增溶濃度最大增溶濃度(maximum additive (maximum additive concentration,MACconcentration,MAC）：當(dāng)表面活）：當(dāng)表面

16、活性劑用量為性劑用量為1g 1g 時(shí)增溶藥物達(dá)到飽時(shí)增溶藥物達(dá)到飽和的濃度。和的濃度。 如：如：1g1g十二烷基硫酸鈉可增十二烷基硫酸鈉可增溶溶0.262g0.262g黃體酮。黃體酮。 38 非極性藥物的增溶 極性藥物的增溶 半極性藥物的增溶39 溫度溫度 表面活性劑的種類、性質(zhì)、數(shù)量表面活性劑的種類、性質(zhì)、數(shù)量 工藝：藥物性質(zhì)、加入順序等工藝：藥物性質(zhì)、加入順序等影響增溶的因素影響增溶的因素40離子表面活性離子表面活性劑劑溫溫 度度4142 非離子表面活性劑非離子表面活性劑在溶液中當(dāng)在溶液中當(dāng)溫度升溫度升高高到一定程度時(shí)，其到一定程度時(shí)，其溶解度急劇下降溶解度急劇下降和析出，溶液出現(xiàn)混濁，這

17、種現(xiàn)象稱和析出，溶液出現(xiàn)混濁，這種現(xiàn)象稱為起曇，此時(shí)的溫度稱為濁點(diǎn)或曇點(diǎn)為起曇，此時(shí)的溫度稱為濁點(diǎn)或曇點(diǎn)(cloud point)(cloud point)。 如：吐溫如：吐溫2020：9090、吐溫、吐溫6060：7676 使用溫度的使用溫度的上上限限43（一）對(duì)藥物吸收的影響（一）對(duì)藥物吸收的影響 影響藥物從膠束中的擴(kuò)散影響藥物從膠束中的擴(kuò)散 影響生物膜通透性影響生物膜通透性 影響胃空速率影響胃空速率二、生物學(xué)性質(zhì)二、生物學(xué)性質(zhì)44 靜電結(jié)合靜電結(jié)合 破壞蛋白質(zhì)破壞蛋白質(zhì) 變性變性二維結(jié)構(gòu)中的鹽鍵、氫鍵二維結(jié)構(gòu)中的鹽鍵、氫鍵和疏水鍵和疏水鍵45 表面活性劑毒性大?。罕砻婊钚詣┒拘源笮。?陽

18、陽離子型離子型 陰陰離子型離子型 非非離子型離子型 靜脈給藥與口服比較具有較大的毒性；靜脈給藥與口服比較具有較大的毒性； 外用時(shí)毒性要求較低外用時(shí)毒性要求較低 陰、陽離子表面活性劑有較強(qiáng)的溶血陰、陽離子表面活性劑有較強(qiáng)的溶血作用，非離子型表面活性劑溶血作用作用，非離子型表面活性劑溶血作用較輕微較輕微 吐溫類的溶血作用是：吐溫類的溶血作用是： Tween20Tween60Tween40Tween80Tween20Tween60Tween40Tween80肌肌 注注4647第四節(jié)第四節(jié) 表面活性劑的應(yīng)用表面活性劑的應(yīng)用48 49膠膠 束束 藥物在藥物在中溶解度中溶解度 顯著增加顯著增加 非洛地平非

19、洛地平-0.025%-0.025%吐溫吐溫-10-10倍倍（表表）親水基團(tuán)）親水基團(tuán)-親油基團(tuán)，親油基團(tuán)，（藥藥）極性基團(tuán)）極性基團(tuán)-非極性基團(tuán)非極性基團(tuán)50增溶體系是指溶劑、增溶劑和增增溶體系是指溶劑、增溶劑和增溶質(zhì)組成的三元體系，三元體系的最溶質(zhì)組成的三元體系，三元體系的最佳配比常通過實(shí)驗(yàn)制作佳配比常通過實(shí)驗(yàn)制作三元相圖三元相圖來確來確定定5152增溶劑增溶劑種類：吐溫?fù)]發(fā)油種類：吐溫?fù)]發(fā)油增溶質(zhì)性質(zhì)：極性增溶質(zhì)性質(zhì)：極性HLBHLB值值 結(jié)構(gòu)同系物中，碳鏈增長(zhǎng)，增溶量結(jié)構(gòu)同系物中，碳鏈增長(zhǎng)，增溶量 多組分各組分與表面活性劑作用多組分各組分與表面活性劑作用 解離度影響酸、堿、兩性解離度影響

20、酸、堿、兩性增溶劑濃度：增溶劑濃度： cmccmc，“表表”的量的量 ，膠束，膠束 ，增溶量，增溶量 ， 最大增溶濃度（最大增溶濃度（MACMAC）藥物性質(zhì)：分子量越大，增溶量越?。唬核幬镄再|(zhì)：分子量越大，增溶量越小；：加入順序：藥增水加入順序：藥增水 增水藥增水藥抑菌劑：增大用量抑菌劑：增大用量影響增溶的因素影響增溶的因素535455表面活性劑之間表面活性劑之間 陰陰離子表面活性劑離子表面活性劑+ +陽陽離子表面活性劑離子表面活性劑-沉沉表面活性劑與藥物之間表面活性劑與藥物之間 陰陰離子表面活性劑離子表面活性劑+ +帶正電荷藥物帶正電荷藥物( (生物堿、生物堿、可卡因等可卡因等)-)-損失效價(jià)；降低利用度損失效價(jià)；降低利用度 陽陽離子表面活性劑離子表面活性劑+ +帶帶負(fù)負(fù)電荷的水溶性聚合電荷的水溶性聚合物物-（復(fù)凝聚物）沉淀（復(fù)凝聚物）沉淀 離子離子型表面活性劑型表面活性劑+ +蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（酸、堿介質(zhì)中）（酸、堿介質(zhì)中）-蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)變性比例、方法比例、方法56 乳化劑：能使乳劑形乳化劑：能使乳劑形成并使之穩(wěn)定的表面成并使之穩(wěn)定的表面活性劑?；钚詣?。 表面活性劑的表面活性劑的HLBHLB值，值，可決定乳化劑的類型可決定乳化劑的類型HLBHLB值為值為3 38 8：水：水/ /油型油型乳化劑乳化劑HLBHLB值為值為