藥劑學(xué)完整第三章表面活性劑ppt課件

第三章表面活性劑,3.1概述3.2表面活性劑的分類(lèi)3.3表面活性劑的性質(zhì)3.4表面活性劑的應(yīng)用,3.1概述,任何液體都有表面張力，使液體表面張力降低的性質(zhì)稱(chēng)表面活性。表面活性劑：使液體表面張力顯著下降的物質(zhì)。同時(shí)還具有增溶、乳化、潤(rùn)濕、去污、殺菌、消泡、起泡等性質(zhì)。,3.1概述,表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征：兩親性分子：極性親水基、非極性疏水基非極性基團(tuán)：8個(gè)碳的鏈烴，或含雜環(huán)和芳環(huán)的碳鏈極性基團(tuán)：羧酸或磺酸及鹽，硫酸酯及可溶性鹽，磷酸酯氨基或胺基及鹽,表面活性劑的在溶液中的正吸附因分子具極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的兩親性，表面活性劑溶解于水，在水空氣界面定向排列，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形成單分子層，并將溶液的表面張力降低到純水的表面引力以下。,表面活性劑在溶液中的正吸附,3.2表面活性劑的分類(lèi),根據(jù)來(lái)源：天然、合成根據(jù)解離的過(guò)程，可分為：陰離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑兩性離子表面活性劑非離子表面活性劑,天然表面活性劑來(lái)源動(dòng)植物，親水高分子，降低界面張力的能力不強(qiáng)，形成高分子膜使乳劑穩(wěn)定。具有乳化、潤(rùn)濕、分散、起泡和消泡等性能。毒性小，穩(wěn)定性好可用于靜脈注射劑。用作O/W乳化劑，需加防腐劑。,天然表面活性劑：a.阿拉伯膠：糖苷酸和阿拉伯酸的鉀、鈣、鎂鹽，阿拉伯酸為支鏈型多糖，含一個(gè)羧基。阿拉伯膠在油/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)械和電的阻力，有效防止乳滴合并。,天然表面活性劑：b.大豆磷脂和卵磷脂大豆磷脂：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；精制豆磷脂可用于制備供靜脈用的亞微乳。卵磷脂：玉米、花生、蛋類(lèi)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)定性高的O/W型亞微乳。,一.離子表面活性劑類(lèi)1.陰離子型：肥皂類(lèi)：高級(jí)脂肪酸的鹽(RCOO-)nMn+脂肪酸以硬脂酸、油酸、月桂酸常見(jiàn)，Mn+為堿金屬、堿土金屬，一般僅用于外用制劑。,1.陰離子型硫酸化物：ROSO3-M+硫酸化油：如硫酸化蓖麻油，去污劑、潤(rùn)濕劑。高級(jí)脂肪醇硫酸酯類(lèi)：十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉。易與高分子陽(yáng)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，也可作固體制劑的潤(rùn)濕劑或增溶劑。,1.陰離子型磺酸化物：RSO3-M+脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物，,起作用的是陽(yáng)離子，亦稱(chēng)陽(yáng)性皂。1.結(jié)構(gòu)：含有一個(gè)五價(jià)氮原子。2.特點(diǎn)：水溶性大，在酸性和堿性溶液中較穩(wěn)定具有良好的表面活性和殺菌作用。3.應(yīng)用：殺菌；防腐；皮膚、粘膜手術(shù)器械的消毒。4.常用藥物：苯扎氯銨(潔爾滅)；苯扎溴銨(新潔爾滅),（二）陽(yáng)離子表面活性劑,分子結(jié)構(gòu)上同時(shí)具有正負(fù)電荷基團(tuán)的表面活性劑，隨介質(zhì)的pH可成陽(yáng)或陰離子型。常用品種：卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型兩性離子型表面活性劑。最大優(yōu)點(diǎn)：適用于任何PH溶液，在等電點(diǎn)時(shí)也無(wú)沉淀。性質(zhì)：堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好、去污力亦強(qiáng)；酸性水溶液中呈陽(yáng)離子性質(zhì)，殺菌力很強(qiáng)，毒性小。,（三）兩性離子表面活性劑,在水溶液中不解離。1.結(jié)構(gòu)組成：親水基團(tuán)(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；親油基團(tuán)(長(zhǎng)鏈脂肪酸、長(zhǎng)鏈脂肪醇、烷基或芳基)；酯鍵、醚健2.性質(zhì)：毒性，溶血作用較小，化學(xué)上不解離，不易受電解質(zhì)，pH值的影響；能與大多數(shù)藥物配伍，應(yīng)用廣泛（外用、內(nèi)服、注射）。,二、非離子表面活性劑,（一）脂肪酸甘油酯主要有脂肪酸單甘油酯和脂肪酸二甘油酯。性質(zhì)：不溶于水，在水、熱、酸、堿及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸，HLB34，表面活性弱。應(yīng)用：主要用作W/O型輔助乳化劑。,常用品種,（二）多元醇型1.蔗糖脂肪酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)蔗糖酯，是蔗糖和脂肪酸反應(yīng)生成的一大類(lèi)化合物。根據(jù)脂肪酸取代數(shù)不同分為：?jiǎn)熙ァ⒍?、三酯及多酯。性質(zhì)：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、堿及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸，HLB513，表面活性弱。應(yīng)用：主要用作O/W型乳化劑、分散劑。,常用品種,2.脂肪酸山梨坦：司盤(pán)類(lèi)Spans即脫水山梨醇脂肪酸酯是山梨糖醇及其單酐和二酐+各種脂肪酸Spans(混合物)根據(jù)脂肪酸品種數(shù)量不同分為：應(yīng)用：HLB1.83.8，因其親油性較強(qiáng)，一般用作水/油乳劑的乳化劑。用于搽劑，軟膏，亦可作為乳劑的輔助乳化劑。,（二）多元醇型,（二）多元醇型,3.聚山梨酯(polysorbate)：吐溫Tweens即聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯脫水山梨醇脂肪酸酯+環(huán)氧乙烷T(mén)weens(親水性化合物)。因也有一次和二次脫水，故為混合物。脂肪酸品種和數(shù)量不同分為：應(yīng)用：親水性大大增加，為水溶性表面活性劑，用作增溶劑、乳化劑、分散劑和潤(rùn)濕劑。,1.聚氧乙烯脂肪酸酯：賣(mài)澤類(lèi)Myrj系聚乙二醇與長(zhǎng)鏈脂肪酸縮合而成的酯。通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH因n不同，產(chǎn)品常用的有：Myri-45-49-51-52-53應(yīng)用：具有較強(qiáng)水溶性，乳化能力強(qiáng)，作增溶劑和油/水型乳化劑。常用的有polyoxyl40stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯)。,（三）聚氧乙烯型,2.聚氧乙烯脂肪醇醚系聚乙二醇與脂肪醇縮合而成的醚。通式:RO(CH2OCH2)nH產(chǎn)品有:1）芐澤類(lèi)(Brij)，如Brij-30和-35分別為不同分子量的聚乙二醇與月桂醇的縮合物，n為10-20時(shí)作油/水乳化劑。2）西土馬哥(Cetomacrogol)為聚乙二醇與十六醇的縮合物。3）平平加O(PerogolO)為15單位氧乙烯與油醇的縮合物。4）埃莫爾弗(Emlphor)為一類(lèi)聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20個(gè)單位以上的氧乙烯與油醇縮合而成。,（三）聚氧乙烯型,即泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克(Pluronic)。通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH性質(zhì)：為淡黃色液體或固體；分子量100014000；HBL0.530；隨聚氧丙烯比例增加，則親油性增強(qiáng)；隨聚氧乙烯比例增加，則親水性增強(qiáng)；具有乳化、潤(rùn)濕、分散、起泡和消泡等多種優(yōu)良性能，但增溶能力較弱。特點(diǎn)：對(duì)皮膚無(wú)刺激和過(guò)敏性，對(duì)粘膜刺激性很大，毒性中較小，Poloxamer118可作為o/w型乳化劑，是目前用于靜脈乳劑少數(shù)合成的乳化劑之一，用本品制備的乳劑能耐受熱壓滅菌和低溫冰凍而不改變其物理穩(wěn)定性。,（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物,3.3表面活性劑的性質(zhì)一、理化性質(zhì)二、生物學(xué)性質(zhì),膠束形成正吸附達(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)表面活性劑分子的排斥力吸引力，表面活性劑分子依靠范德華力聚集，形成親油基向內(nèi)親水基向外的膠束。,臨界膠束濃度（CMC）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。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。,膠束的結(jié)構(gòu)球形：碳?xì)滏湡o(wú)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狀層，親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)離子型表面活性劑，其反離子吸附在膠束表面。棒形：表面活性劑濃度繼續(xù)增加的結(jié)果，具有一定柔順性。六角束狀：濃度再增加。層狀：濃度再大，呈液晶狀。,親水親油平衡值（HLB）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。HLB值限定為0-40。非離子表面活性劑HLB值范圍0-20。全由疏水碳?xì)涫灧肿拥腍LB值為0。全由親水氧乙烯鏈組成的聚氧乙烯的HLB值為20。既具碳?xì)滏溣志哐跻蚁╂湹谋砻婊钚詣┑腍LB為0-20。,親水親油平衡值（HLB）HLB值與表面活性劑的應(yīng)用有關(guān)。3-6，親油性較好，作W/O型乳化劑。7-9，作為潤(rùn)濕劑8-18，親水性較好，作O/W型乳化劑。13-18，可作增溶劑。,非離子表面活性劑的HLB值具有加和性。簡(jiǎn)單的二組分活性劑體系的HLB值可計(jì)算：(離子表面活性劑不適用),例題1,計(jì)算45%司盤(pán)60（HLB=4.7）和55%吐溫60（HLB）組成的混合表面活性劑的HLB值？,表面活性劑的增溶作用,表面活性劑通過(guò)膠束可增加難溶性藥物溶解度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。起增溶作用的表面活性劑叫增溶劑，被增溶的物質(zhì)叫增溶質(zhì)。増溶劑的最適HLB13-18。常用的有：聚山梨酯類(lèi)，聚氧乙烯脂肪醇醚類(lèi),在CMC以上，隨表面活性劑濃度增加，膠束數(shù)量增加，增溶量增加。每1g增溶劑增溶藥物的克數(shù)稱(chēng)增溶量。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。CMC越小，締合數(shù)越大，MAC就越高。,影響表面活性劑的溶解度影響增溶質(zhì)溶解影響膠束的形成,首頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè),溫度對(duì)增溶的影響,影響表面活性劑的溶解度,離子表面活性劑，當(dāng)溫度升至某一溫度，溶解度急劇升高，該溫度稱(chēng)Krafft點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)的溶解度為該離子表面活性劑的CMC。Krafft點(diǎn)越高，表面活性劑膠束濃度越小。Krafft點(diǎn)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，溫度升至一定，溶液發(fā)生混濁，該溫度稱(chēng)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,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.表面活性劑的毒性毒性：陽(yáng)離子陰離子非離子陽(yáng)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。,首頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè),3.刺激性長(zhǎng)期或高濃度使用可出現(xiàn)皮膚或粘膜損害。4.表面活性劑的生物學(xué)講解,首頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè),表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì),一、增溶劑二、乳化劑三、潤(rùn)濕劑四、起泡與消泡劑五、去污劑六、消毒與殺菌劑,首頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè),3.4表面活性劑的應(yīng)用,.,38,增溶劑的性質(zhì)增溶質(zhì)的性質(zhì)溫度的影響増溶劑的用量及加入方法,影響增溶作用的因素,二、乳化劑,HLB值8-16：O/W型乳化劑HLB值3-8：W/O型乳化劑乳化劑的選擇除了以HLB值為依據(jù)外，主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選，得到理化性質(zhì)適宜、穩(wěn)定性好的乳化劑。,三、潤(rùn)濕劑,HLB值為7-9疏水性固體粉末不易被潤(rùn)濕表面活性劑定向吸附于固-液界面，排除表面吸附的空氣，降低固液界面張力，固體被潤(rùn)濕而均勻分散。,四、起泡和消泡其它應(yīng)用,HLB值較高的表面活性劑溶液，劇烈攪拌或蒸發(fā)濃縮時(shí)產(chǎn)生泡沫，液體的表面張力降低而使產(chǎn)生的泡沫穩(wěn)定，稱(chēng)為“起泡劑”。HLB值為1-3的親油性較強(qiáng)的表面活性劑，可與泡沫液層爭(zhēng)奪液膜，使泡沫破壞，稱(chēng)“消泡劑”。,首頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè),課堂練習(xí),1.表面活性劑能使液體的表面張力（）A、增加B、顯著增加C、降低D、顯著降低E、不變2.以下表面活性劑中屬于兩性離子型表面活性劑的是（）A、月桂醇硫酸鈉B、司盤(pán)20C、十二烷基苯磺酸鈉D、苯扎溴銨E、卵磷脂,課堂練習(xí),3、具有殺菌作用的表面活性劑是（）A、月桂醇硫酸鈉B、苯扎溴銨C、卵磷脂D、吐溫80E、司盤(pán)804、可用作O/W型乳化劑的HLB值為（）A、HLB1-3B、HLB3-8C、HLB7-