表面活性劑和藥用高分子材料

1、關(guān)于表面活性劑與藥用高分子材料第一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 表 面 活 性 劑(surfactants)一、概述（一）定義 能使溶液表面張力顯著下降的兩親性化合物。（二）特點(diǎn)： 1、具有兩親性. 親油基團(tuán) C8的碳?xì)溟L鏈 親水基團(tuán) 如-COOM, -SO3Na,-OH, -O-, 2、定向排列在界面（表面）第二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 常用表面活性劑（一）陰離子型：1、肥皂類： (RCOO-)nMn+ RC11C17 M Na、K、NH4+ 溶于水, O/W乳化劑 MCa2+、Mg2+、Al3+ 不溶于水，W/O乳化劑 M三乙醇胺 溶于水，O/W乳

2、化劑，pH7.58.0 酸和電解質(zhì) 使乳化力， Ca2+和Mg2+破壞一價(jià)皂 有一定刺激性，外用。2、硫酸酯鹽 ROSO3-M+ RC12C18 高級(jí)醇硫酸酯鹽 R合成的。 如月桂醇硫酸酯鈉 O/W乳化劑，耐酸和鈣鎂。大分子陽離子 使沉淀 硫酸化油 R為天然油脂。 如硫酸化蓖麻油（土耳其紅油） 刺激性小，去污劑和潤濕劑3、磺酸化物：RSO3-M+ 如十二烷基苯基磺酸鈉等 穩(wěn)定性好，耐Ca2+、Mg2+，洗滌劑。第三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）陽離子型： R4-N+X- X-為Cl-、Br-、I- 如新潔爾滅，溴化十六烷三甲胺等。 殺菌力強(qiáng)。0.1% 用消毒殺菌劑 穩(wěn)定性好。

3、耐酸堿、熱壓。 水溶性好 毒性大 但不能與陰離子表面活性劑共用。第四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）兩性表面活性劑 1、天然的： 卵磷脂 O/W乳化劑，天然無毒，靜脈乳劑。 2、合成的： 氨基酸型 RH2N+CH2CH2COO- 如“Tego” (季銨鹽)甜菜堿型 RN+(CH3)2CH2COO- 第五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）非離子型表面活性劑 親水基團(tuán)；多元醇 親油基團(tuán)；RCOOH，ROH 以酯鍵或醚鍵相連。 特點(diǎn)： 品種多 穩(wěn)定?；瘜W(xué)上不解離。 毒性小。外用，口服，甚至注射。 用途廣：乳化劑、助懸劑、濕潤劑、分散劑等。第六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于

4、2022年6月1、脫水山梨醇脂肪酸酯類； 司盤（Span）2、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酯類： 吐溫類（Tween）CH2OOCR OH OHHO O(C2H4O)zH O(C2H4O)yHH(C2H4O)xOCH2OOCR Tween structureR：單月桂酸: 吐溫20 單棕櫚酸: 吐溫40 單硬脂酸: 吐溫60 單油酸：吐溫80 三油酸酯：吐溫85水溶性，增溶劑，O/W乳化劑降低對(duì)羥基苯甲酸酯的抑菌效果。 Span structureR：單月桂酸: 司盤20 單棕櫚酸: 司盤40 單硬脂酸: 司盤60 單油酸：司盤80 三油酸酯：司盤85油溶性，W/O乳化劑。降低對(duì)羥基苯甲酸酯的抑菌效

5、果。第七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、聚氧乙烯脂肪酸酯：賣澤（Myrij） RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH 如聚氧乙烯40硬脂酸酯（賣澤52）USP 。水溶性乳化劑。4、聚氧乙烯脂肪醇醚 通式：RO(CH2OCH2)nH 水溶性乳化劑 芐澤(Brij): 如Brij 30,Brij35 R=月桂醇 n不同 西土馬哥（Cetomacrogol） R=十六醇 平平加（Pearegol） R=油醇 n=15 埃莫爾弗（Emlphor） R=蓖麻油(油醇) n=20以上 Cremophore EL R=蓖麻油甘油5、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物 CH3 HO(C2H4O)a-(

6、CH2-CH-O-)b-(C2H4O)cH 如Poloxamer188（PluronicF68）： 溶于水，pH6.88，可高壓滅菌，增溶劑和乳化劑 無刺激，無過敏性，毒性小，靜脈注射。第八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月6、甘油脂肪酸酯： CH2OH CH2OH CH2OOR 單硬脂酸甘油酯不溶于水，有弱W/O的能力。O/W乳劑的輔助乳化劑7、蔗糖的脂肪酸酯： 無毒、無味、無臭，可降解。 單酯是親水性，乳化劑 雙酯是不溶于水，潤滑劑。第九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、 基本特性：（一）表面活性：顯著降低表面張力的性質(zhì)。（二）膠團(tuán) 低濃度時(shí)，溶液表面定向排列降低， 濃

7、度增加(表面飽和)后，膠團(tuán)或膠束（Micelle）。 -親油基團(tuán)向內(nèi)，親水基團(tuán)向外的多分子有序締合體。 離子型表面活性劑締合數(shù)100. 臨界膠團(tuán)濃度(CMC，Critical micelle Concentration） 開始形成膠團(tuán)時(shí)溶液的濃度 CMC測(cè)定；如表面張力變化。 CMC值主要由表面活性劑性質(zhì)決定； CMC值受溫度、pH值及電解質(zhì)的影響。第十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4 nmUnimersNormal micellessphericalcylindricalBilayer lamellaReverse micellesInverted hexagonal phase

8、Surfactant Aggregates vesicleDimers or trimers第十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(三)親水親油平衡值(Hydrophil-Lipophilalance value,HLB值） HLB，親水性；HLB，親油性。1、HLB值加和性 HLB1W1+HLB2W2+HLBnWn HLBn = W1+W2+Wn2、測(cè)定HLB新。 復(fù)合乳化劑乳化標(biāo)準(zhǔn)油(乳化該油所需HLB已知)，測(cè)定HLB新。例如： 45%新表面活性劑和55%吐溫60（HLB=14.9）組成復(fù)合乳化劑，乳化硅油（從手冊(cè)查硅油所需HLB=10.5）。求該表面活性劑HLB新 答： 10

9、.5=（HLB新0.45）+（14.90.55） HLB新=5.1第十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、不同HLB值的表面活性劑的用途 增溶劑 HLB值 1518 去污劑 1316 O/W乳化劑 816 潤濕劑與鋪展劑 79 W/O乳化劑 38 消泡劑 0.83第十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）增溶難溶性藥物在表面活性劑膠束溶液中溶解度顯著增加的作用。增溶劑：HLB 1519 非離子型表面活性劑。增溶質(zhì)：難溶性藥物 最大增溶濃度（max. additive conc. MAC):增溶質(zhì)飽和濃度/增溶劑圖.薄荷油-吐溫20-水的三元相圖 、兩相區(qū)內(nèi)的任一比例，非

10、澄明溶液； 兩相區(qū)內(nèi)任一比例均可制得澄明溶液，第十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、克氏點(diǎn)（Krafft point,Tk） 離子型表面活性劑， Tk, S2、曇點(diǎn)或濁點(diǎn)（cloud point，Tc） ； 某些含聚氧乙烯基的非離子型, Tc, S 起濁或起曇是一種可逆過程 曇點(diǎn)隨聚氧乙烯聚合度n下降而下降，通常30100C。 Pluronic F-68沒有起曇現(xiàn)象。 注意加熱（滅菌）對(duì)物理穩(wěn)定性的影響。第十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 四、表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)（一）對(duì)吸收的影響：可以促進(jìn)也可以延緩藥物吸收。低濃度（CMC），藥物易從膠團(tuán)中釋放，吸收增加， 反之

11、吸收下降。如吐溫80-水楊酰胺。（二）毒性1、刺激性： 陽離子型陰離子型非離子型 2、毒性： 陽離子型陰離子型非離子型 如脂肪酸磺酸鈉口服LD50 1600-6500；而吐溫250003、溶血 陽離子型和陰離子型強(qiáng)溶血，不得用于注射 非離子型 聚氧乙烯烷基醚聚氧乙烯脂肪酸酯吐溫類 吐溫20吐溫60吐溫40吐溫80 但0.25%吐溫80出現(xiàn)溶血，吐溫80僅用于肌注。 靜脈注射；Poloxamer188和磷脂。第十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月五、 應(yīng)用（一）直接作為藥：陽離子型用于消毒、殺菌、防腐（二）增溶劑 （三）乳化劑（四）潤濕劑（五）起泡劑與消泡劑 泡沫：氣體分子分散在液體中

12、的分散系統(tǒng)。 起泡劑 ：HLB高，應(yīng)用外用避孕泡騰片 消泡劑。 HLB 13 如硅酮、辛醇等。（六）去污劑與洗滌劑：HLB1316（七）其他 透皮促進(jìn)劑 12% 晶型穩(wěn)定劑 第十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 藥用高分子材料(polymer in pharmaceutics)一、定義、命名、分類 （一）定義 高分子化合物(macromolecules)又稱為聚合物(polymer): 若干重復(fù)單元形成的長鏈結(jié)構(gòu)的大分子量化合物。104106 結(jié)構(gòu)式 重復(fù)單元 n n稱為聚合度 。 如 CH2CH n Cl （二）命名 1、天然聚合物 有專門的名稱。 2、合成聚合物 一種單體

13、聚合的高分子。“聚”單體。如聚乳酸。 二種單體縮聚的高分子， “聚”鏈節(jié)。 二種或二種以上單體聚合的高分子。后綴“共聚物”。 3、商品名。如”Pluronic”聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。第十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、物理化學(xué)性質(zhì)（一）分子量和分子量分布1、分子量表示方法（1）數(shù)均分子量（Number-average molecular weight，Mn）ni Mn(niMi)/ni=(n/ni)Mi 依數(shù)性方法(冰點(diǎn)降低法、滲透壓法) 和端基滴定法測(cè)定（2）重均分子量（Weight-average molecular weight，Mw）Wi Mw=(WiMi)/WiWi

14、/Wi) Mi=(niMi2)/(niMi) 光散射法測(cè)定（3）Z均分子量（Z-average molecular weight，Mz）ZiWiMi Mz=(ZiMi)/Zi(Zi/Zi) Mi=(niMi3)/(niMi2) 超離心法測(cè)定（4）粘均分子量（Viscosity- average molecular weight，Mv） Mark-Houwin方程： =kM Mv=(WiMi)/Wi1/(niMi1)/(niMi)1/ 值在0.50.9之間. 故MzMwMvMn第十九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、聚合物分子量分布曲線 （1）聚合物分子量分布曲線： 被分離的各級(jí)分的

15、重量分率對(duì)平均分子量作圖。 （2）分布指數(shù)（Mw/Mn）： Mw / Mn 分子量分布情況 1 均一分布 接近 1 (1.5 2） 分布較窄 遠(yuǎn)離 1 (20 50) 分布較寬 （二）具有獨(dú)特的物理力學(xué)性質(zhì)： 粘稠的液態(tài)和固態(tài)。 固態(tài)具有粘彈性。高機(jī)械強(qiáng)度、高彈性和可塑性等，優(yōu)良的載體材料。 溶劑中溶脹特性，溶解后高粘度。加工成纖維和薄膜。 溶脹溶解 凝膠:溶脹的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子 溶膠：外界條件改變（溫度或溶劑）凝膠分子中再分散到溶劑中，形成溶膠。第二十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）高分子物理狀態(tài) 1、 玻璃態(tài) 2、高彈態(tài)（結(jié)晶高分子無高彈態(tài)） 3、粘流態(tài)。 玻璃化溫度Tg

16、 粘流溫度Tf第二十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、藥用高分子材料（一）天然高分子材料:1、淀粉及淀粉衍生物 淀粉由直鏈淀粉(amylose)和支鏈淀粉(amylopectin)組成。 直鏈淀粉 M=3.21041.6105。n=200980。20%25% 支鏈淀粉 其直鏈部分-1,4甙鍵，而分支處-1，6甙鍵。 M=1000萬2億，n=5萬100萬。 白色粉末，不溶于水，稀釋劑、填充劑和崩解劑等。 淀粉漿為粘合劑?？蓧盒圆铑A(yù)膠化淀粉（pregelatinized starch）部分水解的產(chǎn)物。 直接壓片。美國、英國、日本藥典已收載。羧甲基淀粉鈉(sodium carboxym

17、ethylstarch, CMSNa) 高效崩解劑，吸水膨脹300倍。直接壓片 第二十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、纖維素（cellulose） 1，4甙鍵構(gòu)成，n=10010000(1)微晶纖維素，簡稱MCC，是天然纖維素在酸性介質(zhì)中水解使分子量降低到一定的范圍n=200,尺寸約10m左右的顆粒狀粉末產(chǎn)品。Avicel可直接用于干粉壓片，廣泛用作藥物填充劑、崩解劑、干燥粘合劑、吸收劑、膠囊稀釋劑等。粒徑細(xì)小的粉末適合做液體藥劑的助懸劑和增稠劑，也可以用于O/W乳劑或乳膏的穩(wěn)定劑。微晶纖維素在水中具有良好的分散性，易分散成的凝膠體。第二十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022

18、年6月 （2）纖維素醚類 羧甲基纖維素(CMCNa) 水溶，粘合劑，助懸劑、控釋骨架甲基纖維素（MC） 水溶性羥丙基纖維素（HPC） 水溶性乙基纖維素（EC）： 水不溶性，緩釋制劑的載體、薄膜包衣低取代羥丙基纖維素(L-HPC): 高效崩解劑。羥丙甲基纖維素（HPMC):水溶性，優(yōu)良薄膜包衣材料第二十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）纖維素酯類 醋酸纖維素（cellulose acetate):水中不溶，具有半滲透性，滲透泵片的包衣材料或骨架緩釋片的阻滯劑。透皮制劑控釋膜。醋酸纖維素酞酸酯(cellulose acetate phthalate,CAP):腸溶包衣材料（4）纖維

19、素醚的酯類 羥丙基甲基纖維素酞酸酯(HPMCP)：不溶于水，溶于丙酮或丙酮乙醇pH5.5-5.8溶解，腸溶薄膜包衣醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯（HPMCAS） pH5.5-7.1溶解，腸溶薄膜包衣第二十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4、殼多糖（chitin）和脫乙酰殼多糖(chitosan) 殼多糖 M=100萬200萬。不溶于水和有機(jī)溶劑脫乙酰殼多糖 M=3060萬。 溶于有機(jī)溶劑，溶于鹽酸、醋酸水溶液形成凝膠。 在體內(nèi)可生物降解 控釋制劑的載體、植入劑載體、薄膜材料和囊材 片劑的稀釋劑5. 明膠是一種從動(dòng)物的骨頭或結(jié)締組織中提煉出來的膠質(zhì)，主要成分為蛋白質(zhì)。藥用明膠則主要用于

20、硬膠囊、軟膠囊、包衣等。第二十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月重復(fù)單元名稱用途polyacrylic acid或Carbomer交聯(lián)：蔗糖烯丙基醚或季戊四醇烯丙基醚顯酸性，不溶于水，可吸水膨脹。pH7時(shí)，可溶于水、醇和甘油，形成水凝膠。軟膏凝膠基質(zhì)，助懸劑和增粘劑。聚甲基丙烯酸(酯)-CH(COOR)CH2-壓敏粘合劑丙烯酸樹脂丙烯酸高級(jí)酯(C數(shù)4-8)為主要單體聚合鏈的交聯(lián)聚合物。透皮貼劑的壓敏膠（二）合成高分子材料1、丙烯酸類均聚物和共聚物胃溶腸溶緩釋第二十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月重復(fù)單元名稱用途-CH(OH)-CH2-聚乙烯醇（PVA）聚醋酸乙烯CH2CH

21、(OCOCH3)醇解而得。USP規(guī)定醇解度為85-89。優(yōu)良的水溶性膜材，軟膏等的增稠劑和增粘劑聚維酮（PVP）溶于水及有機(jī)溶劑。粘合劑，固體分散體載體，增粘劑、助懸劑等。交聯(lián)聚維酮(cross-linked PVP)不溶于水和有機(jī)溶劑，但吸水膨脹150200。直接壓片的崩解劑和填充劑。-CH2-CH2-CH2CH(OCOCH3)-乙烯醋酸乙烯(酯)共聚物（EVA)不溶于水，溶于二氯甲烷等。熔點(diǎn)較低。經(jīng)皮給藥、長效眼膜和宮內(nèi)節(jié)育器等控釋材料。2、乙烯基類均聚物和共聚物第二十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月重復(fù)單元名稱用途-O-CH2-CH2-聚乙二醇（PEG）注射劑復(fù)合溶媒；栓劑、軟膏基質(zhì)；液體藥劑的助懸、增稠；固體分散體載體。聚氧化乙烯蓖麻油甘油(Cremophor)聚乙二醇(30-50)+蓖麻油酸甘油酯(macrogolglycerol ricinoleate)少量聚乙二醇蓖麻油酸（12-羥基-9-十八碳烯酸）易溶于水和有機(jī)溶劑。增溶劑和乳化劑。-O-CH2-CH2-O-CH2-CH(CH3)-聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物( Poloxamer)Poloxamer188(PluronicF68)靜脈注射用的唯一合成乳化劑。栓劑軟膏的基質(zhì)，液體制劑增稠、增粘。水凝膠可作控制制劑。3.環(huán)氧乙烷類均聚物和