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第十章表面活性劑概述、分類、基本性質(zhì)和應(yīng)用、生物學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)要求1.掌握表面活性劑的概念、結(jié)構(gòu)特征、分類與基本性質(zhì)。2.熟悉表面活性劑的吸附性、應(yīng)用與生物學(xué)性質(zhì)?！?表面活性劑分類一、表面活性劑的概念表面張力的產(chǎn)生表面活性劑分子在溶液中的正吸附極性有機(jī)物如尿素，乙二醇會(huì)提高其CMC。表面活性劑溶解生物膜脂質(zhì)而增加上皮細(xì)胞的通透性，增加吸收多組分增溶質(zhì)：對主藥的增溶效果取決于各組分與表面活性劑的相互作用。Tween65(脫水山梨醇三硬脂酸酯)長期或高濃度外用可引起皮膚和粘膜的損害。也隨外部條件而改變，如受溫度、溶液pH值及電解質(zhì)等的影響。通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-多組分增溶質(zhì)：對主藥的增溶效果取決于各組分與表面活性劑的相互作用。二、非離子型表面活性劑通式：[R1R2N+R3R4]X-試述表面活性劑的分類，并各舉一例。增溶質(zhì)的性質(zhì)：如分子量、結(jié)構(gòu)、組成藥物增溶后的穩(wěn)定性：通式：[R1R2N+R3R4]X-溶液在CMC時(shí)表面張力達(dá)到最低。表面活性：能降低液體表面張力的性質(zhì)。（如一些低級醇、醛、酸等）表面活性劑(surfactant,surfaceactiveagent)：指那些具有很強(qiáng)表面活性、能使液體的表面張力顯著下降的物質(zhì)。極性親水基+非極性的親油基分處兩端兩親性質(zhì)：親水、親油二、表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特征三、表面活性劑的吸附性1.表面活性劑分子在溶液中的正吸附2.表面活性劑在固體表面的吸附§2表面活性劑的分類

離子型表面活性劑非離子型表面活性劑高分子表面活性劑保護(hù)膠體離子表面活性劑非離子表面活性劑陽離子陰離子高級脂肪酸鹽硫酸化物磺酸化物1.堿金屬皂2.堿土金屬皂3.有機(jī)胺皂兩性離子：卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型脂肪酸甘油酯多元醇型聚氧乙烯型聚氧乙烯－聚氧丙烯共聚物1.蔗糖脂肪酸酯2.脂肪酸山梨坦（司盤）3.聚山梨酯（吐溫）1.聚氧乙烯脂肪酸酯2.聚氧乙烯脂肪醇醚陰離子：高級脂肪酸鹽、硫酸化物、磺酸化物、膽鹽陽離子：季銨類化合物兩性離子型：卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型一、離子型表面活性（一）陰離子表面活性劑1.高級脂肪酸鹽通式：(RCOO－)nMn＋e.g.：硬脂酸鈉、鈣、鎂等2.硫酸化物通式：ROSO3－M＋e.g.：十二烷基硫酸鈉、十六醇硫酸鈉等3.磺酸化物烷基磺酸鹽通式：RSO3－M＋/RC6H5SO3－M＋e.g.：二己基琥珀酸磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉4.膽鹽e.g.：甘膽酸鈉、?；悄懰徕c等（二）陽離子表面活性劑1.胺鹽型通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-e.g.：氯芐甲乙胺等2.季銨鹽型通式：[R1R2N+R3R4]X-e.g.：潔爾滅、新潔爾滅等（三）兩性離子表面活性劑1.氨基酸型通式：

RN＋H2CH2CH2COO－2.磷脂類e.g.：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸等3.甜菜堿型通式：

R(CH3)2N+CH2COO-用途：常用作消毒殺菌劑e.g.：TegoMHG—十二烷基雙（氨乙基）－甘氨酸。二、非離子型表面活性劑

1.脂肪酸甘油酯硬脂酸甘油酯2.多元醇型吐溫(Tween)、司盤(Span)3.聚氧乙烯型聚氧乙烯脂肪酸酯(Myrij)、聚氧乙烯脂肪醇醚(Brij)4.聚氧乙烯－聚氧丙烯型

泊洛沙姆(Poloxamer)

or普郎尼克(Pluronic)1.多元醇型(1)脫水山梨醇脂肪酸酯類(脂肪酸山梨坦,司盤,Span)通式：e.g.：span20(脫水山梨醇單月桂酸酯)span40(脫水山梨醇單棕櫚酸酯)span60(脫水山梨醇單硬脂酸酯)span65(脫水山梨醇三硬脂酸酯)span80(脫水山梨醇單油酸酯)span85(脫水山梨醇三油酸酯)(2)聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯類

(聚山梨酯,polysorbate;吐溫,Tween)通式：e.g.：

Tween20(聚氧乙烯脫水山梨醇單月桂酸酯)Tween40(聚氧乙烯脫水山梨醇單棕櫚酸酯)Tween60(聚氧乙烯脫水山梨醇單硬脂酸酯)Tween65(脫水山梨醇三硬脂酸酯)Tween80(聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯)Tween85(聚氧乙烯脫水山梨醇三油酸酯)

(3)蔗糖脂肪酸酯(sucroseesters,SE)由蔗糖分子中一個(gè)或數(shù)個(gè)羥基與脂肪酸（硬脂酸、軟脂酸、棕櫚酸等）酯化而成。SE是單酯、雙酯及三酯的混合物，改變其比例，其親水性就發(fā)生變化，同時(shí)HLB值也可在1~16內(nèi)范圍變化。2.聚氧乙烯型(1)酯型通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OHe.g.：賣澤,Myrij；聚氧乙烯40硬脂酸酯(polyoxyl40stearate)(2)醚型通式：RO(CH2CH2O)nHe.g.：芐澤,Brij；Brij30與Brij35是不同分子量聚乙二醇與月桂醇的縮合物這一類表面活性劑通常被用作O/W型乳化劑3.聚氧乙烯－聚氧丙烯型

在美國NF中，名為泊洛沙姆(Poloxamer)，國外商品名為普朗尼克(pluronic)。聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物通式：HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)aH其中b至少為15，聚氧乙烯鏈為化合物總量的10~80％。e.g.：Poloxamer188/PluronicF68通式：ROSO3－M＋HLB值的理論計(jì)算法：何謂膠束與臨界膠束濃度？表面張力法、電導(dǎo)法、光散射：SDS-Na(8℃)&十二烷基磺酸鈉(70℃)（如一些低級醇、醛、酸等）非離子型和離子型表面活性劑混合何謂表面活性劑？它具有何種結(jié)構(gòu)特征？其在溶液中具何種吸附特性？增溶(solubilization)：表面活性劑在水溶液中達(dá)到CMC后，一些水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中的溶解度可顯著增加，形成透明膠體溶液，這種作用稱為~。通式：(RCOO－)nMn＋表面活性劑分子在溶液中的正吸附掌握表面活性劑的概念、結(jié)構(gòu)特征、分類與基本性質(zhì)。HLB值的理論計(jì)算法：降低極性物質(zhì)增溶量。極性有機(jī)物如尿素，乙二醇會(huì)提高其CMC。§3表面活性劑的基本性質(zhì)和應(yīng)用表面活性劑基本性質(zhì)的幾個(gè)概念:臨界膠束濃度親水親油平衡值(HLB值)Krafft點(diǎn)和曇點(diǎn)膠束(micelles)：當(dāng)表面活性劑的正吸附達(dá)飽和后，表面活性劑分子自身依賴范德華力相互聚集，形成親油基團(tuán)向內(nèi)，親水基團(tuán)向外，在水中穩(wěn)定分散，大小在膠體粒子范圍的締合體，稱為膠束。反向膠束一、臨界膠束濃度

(Criticalmicellconcentration,CMC)1.定義：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度，即~。親油基團(tuán)↑CMC↓溶液在CMC時(shí)表面張力達(dá)到最低。CMC與表面活性劑的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同表面活性劑的CMC不同；也隨外部條件而改變，如受溫度、溶液pH值及電解質(zhì)等的影響。2.膠束的結(jié)構(gòu)3.CMC的測定

表面張力法、電導(dǎo)法、光散射二、親水親油平衡值

(hydrophile-lipophilebalance,HLB)定義：表面活性分子中親水和親油基團(tuán)對水或油的綜合親和力稱親水親油平衡值。HLB↑親水性↑范圍：0~40；非離子表面活性劑0~20非離子表面活性劑的HLB值具有加和性。HLB值的理論計(jì)算法：三、Krafft點(diǎn)離子型表面活性劑的溶解度隨著溫度升高而變化，當(dāng)溫度升高到某一溫度時(shí)，其溶解度急聚增加，該溫度就是Krafft點(diǎn)。離子表面活性劑的特征值，也是表面活性劑應(yīng)用的溫度下限。e.g.：SDS-Na(8℃)&十二烷基磺酸鈉(70℃)四、起曇和曇點(diǎn)曇點(diǎn)(cloudpoint)：對于聚氧乙烯型非離子表面活性劑溶液，升高溫度至一定程度時(shí)，表面活性劑溶解度急劇下降和析出，溶液出現(xiàn)混濁的現(xiàn)象就稱為起曇(cloudingformation)

，此時(shí)的溫度就稱為~。在曇點(diǎn)溫度時(shí)，聚氧乙烯型非離子表面活性劑增溶空間，增溶能力。但很多聚氧乙烯型表面活性劑在常壓下觀察不到曇點(diǎn)。

↓↓五、表面活性劑的復(fù)配表面活性劑相互間或與其他化合物的配合使用稱為復(fù)配。在表面活性劑的增溶應(yīng)用中，如果能選擇適宜的配伍，可↑↑增溶能力，↓表面活性劑的用量。1.增加烴類增溶質(zhì)的增溶量。2.降低極性物質(zhì)增溶量。3.離子表面活性劑鹽析（saltout），對非離子表面活性劑影響較小。4.由于吸附使?jié)舛认陆?；或與荷相反電荷的某些固體物質(zhì)形成不溶性復(fù)合物。（一）與中性無機(jī)鹽的配伍長鏈脂肪醇(<C12)或某些多元醇參與形成混合膠束，短鏈脂肪醇(C1~C6)破壞膠束。極性有機(jī)物如尿素，乙二醇會(huì)提高其CMC。（二）有機(jī)添加劑明膠，PVP，PEG，PVA會(huì)吸附表面活性劑升高CMC。離子型表面活性劑與荷相反電荷的高分子物質(zhì)形成不溶性復(fù)凝聚物。（三）水溶性高分子同系物混合體系非離子型和離子型表面活性劑混合陽離子型表面活性劑和陰離子型表面活性劑混合（嚴(yán)格的比例+適當(dāng)?shù)幕旌戏椒ā鲂ё饔茫ㄋ模┍砻婊钚詣┗旌象w系六、表面活性劑的一些應(yīng)用

乳化作用潤濕和助懸作用增溶作用起泡和消泡作用去污作用消毒和殺菌作用與細(xì)菌生物膜蛋白作用使之變性或破壞(苯扎溴銨、甲酚皂等)。表面活性劑增溶作用的應(yīng)用增溶(solubilization)：表面活性劑在水溶液中達(dá)到CMC后，一些水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中的溶解度可顯著增加，形成透明膠體溶液，這種作用稱為~。膠束增溶體系是熱力學(xué)穩(wěn)定體系也是熱力學(xué)平衡體系。最大增溶濃度(maximumadditiveconcentration,MAC)：當(dāng)表面活性劑用量為1g時(shí)增溶藥物達(dá)到飽和的濃度即為~。1.增溶體系：溶劑、增溶劑和增溶質(zhì)(三元相圖)。2.增溶機(jī)理：膠束3.影響增溶作用的因素：增溶劑的性質(zhì):

同系物中碳鏈↑增溶量↑增溶質(zhì)的性質(zhì)：如分子量、結(jié)構(gòu)、組成加入順序：增溶劑+增溶質(zhì)>增溶劑+水增溶劑的用量：三元相圖解離藥物：a.

+相反電荷的表面活性劑→增溶、可溶性復(fù)合物、不溶性復(fù)合物(烴鏈長者↑)等。b.+非離子表面活性劑→很少形成不溶性復(fù)合物，但受pH影響(弱酸→偏酸性；弱堿→偏堿性；兩性離子→等定點(diǎn)時(shí)增溶較多)。WHY?多組分增溶質(zhì)：對主藥的增溶效果取決于各組分與表面活性劑的相互作用。a.是否與主藥競爭同一位置;b.對表面活性劑的吸附與結(jié)合;c.擴(kuò)增膠束體積。抑菌劑或其他抗菌藥物：增溶→活性↓，用量↑以達(dá)抑菌劑的濃度(尼泊金甲酯，乙酯，丙酯，丁酯等)。游離or總濃度?4.藥物增溶后的穩(wěn)定性：膠束表面的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和膠束締合體的反應(yīng)性藥物本身的降解途徑環(huán)境pH值離子強(qiáng)度e.g.：青霉素的酸降解，陽離子/非離子抑制，而被陰離子催化。§4表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)1.對藥物吸收的影響被增溶的藥物通過膠束和胃腸粘膜發(fā)生融合，增加吸收表面活性劑溶解生物膜脂質(zhì)而增加上皮細(xì)胞的通透性，增加吸收2.與蛋白質(zhì)相互作用電性中和；破壞維持蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的鹽鍵，氫鍵和疏水鍵，使蛋白質(zhì)變性3.毒性陽離子>陰離子>非離子(口服一般無毒)靜脈>口服溶血：陰/陽離子較大；非離子輕微，以吐溫最小。靜注：卵磷脂、Poloxamer1884.刺激性長期或高濃度外用可引起皮膚和粘膜的損害。思考題1.何謂表