藥劑學表面活性劑詳解演示文稿

藥劑學表面活性劑詳解演示文稿當前第1頁\共有71頁\編于星期四\10點（優(yōu)選）藥劑學表面活性劑當前第2頁\共有71頁\編于星期四\10點第三章表面活性劑第一節(jié)概述第二節(jié)表面活性劑的分類第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)

第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用當前第3頁\共有71頁\編于星期四\10點第一節(jié)概述表面張力：使液體表面分子向內(nèi)收縮至最小面積的這種力當前第4頁\共有71頁\編于星期四\10點第一節(jié)概述二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點當前第5頁\共有71頁\編于星期四\10點第一節(jié)概述當前第6頁\共有71頁\編于星期四\10點三、表面活性劑的吸附性2.表面活性劑分子在溶液中的正吸附第一節(jié)概述當前第7頁\共有71頁\編于星期四\10點三、表面活性劑的吸附性2.表面活性劑分子在溶液中的正吸附第一節(jié)概述當前第8頁\共有71頁\編于星期四\10點第一節(jié)概述表面活性劑溶液與固體接觸時，表面活性劑分子可能在固體表面發(fā)生吸附，使固體表面性質(zhì)發(fā)生改變。對于極性固體物質(zhì)在表面活性劑濃度較低時形成單層吸附，當其達到臨界膠束濃度時，轉(zhuǎn)為雙層吸附。對于非極性固體，一般只發(fā)生單分子層吸附。三、表面活性劑的吸附性2.表面活性劑在固體表面的吸附當前第9頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類當前第10頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類當前第11頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類當前第12頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類一、離子表面活性劑起表面活性作用的部分是陰離子當前第13頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類一、離子表面活性劑（一）陰離子表面活性劑當前第14頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類一、離子表面活性劑（一）陰離子表面活性劑當前第15頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類一、離子表面活性劑（二）陽離子表面活性劑當前第16頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類一、離子表面活性劑（三）兩性離子表面活性劑當前第17頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑當前第18頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑當前第19頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑當前第20頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑（二）多元醇型當前第21頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑（二）多元醇型當前第22頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑當前第23頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑（三）聚氧乙烯型當前第24頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物當前第25頁\共有71頁\編于星期四\10點第二節(jié)表面活性劑的分類二、非離子表面活性劑（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物當前第26頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（一）表面活性劑膠束1.臨界膠束濃度一、物理化學性質(zhì)臨界膠束濃度（

criticalmicellconcentration,CMC）：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當前第27頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（一）表面活性劑膠束一、物理化學性質(zhì)2.膠束的結(jié)構(gòu)當前第28頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（一）表面活性劑膠束一、物理化學性質(zhì)2.膠束的結(jié)構(gòu)當前第29頁\共有71頁\編于星期四\10點當前第30頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（一）表面活性劑膠束一、物理化學性質(zhì)3.臨界膠束濃度的測定CMC，溶液表面張力基本達到最低值，而且溶液的多種物理性質(zhì)如摩爾電導、粘度、滲透壓、密度、光散射等多種物理性質(zhì)發(fā)生急劇變化。利用這些性質(zhì)與表面活性劑濃度之間的關(guān)系，可推測出表面活性劑的臨界膠束濃度（1）表面張力法（2）電導法（3）增溶法（4）顏料法（5）光散射法當前第31頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（一）表面活性劑膠束一、物理化學性質(zhì)4.影響臨界膠束濃度的因素（1）碳氫鏈的長度（2）碳氫鏈的分支（3）極性基團的位置（4）疏水鏈性質(zhì)的影響（5）親水基團的種類（6）表面活性劑的種類（7）溫度對膠束形成的影響當前第32頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)1.HLB值的概念親水親油平衡值(hydrophile-lipophilebalance，HLB)系表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力。數(shù)值范圍：HLB值范圍為0~40，其中非離子表面活性劑HLB值范圍為0~20。HLB

值愈大，親水性愈強；HLB

值愈大，親水性愈強；HLB

值愈小，親油性愈強。值愈小，親油性愈強。當前第33頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)1.HLB值的概念當前第34頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)2.表面活性劑的HLB值應(yīng)用范圍當前第35頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)3.HLB值的計算(1)非離子型表面活性劑的HLB值具有加和性，混合后的HLB值可通過經(jīng)驗式求得：

HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)(2)理論計算法：如果HLB值是由表面活性劑分子中各結(jié)構(gòu)基團貢獻的總和，則每個基團對HLB值的貢獻可用HLB基團數(shù)表示，則

HLB=∑(親水基團HLB)+∑(親油基團HLB)+7當前第36頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)1.HLB值的概念當前第37頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（二）親水親油平衡值一、物理化學性質(zhì)4.HLB值的計算實例1.乳化硅油所需HLB值為10.5，若選用55%的聚山梨酯60（HLB值為14.9）與45%另一待測表面活性劑混合取得最佳乳化效果，試計算該表面活性劑的HLB值？解：由乳化硅油的HLB值知，HLB=(HLB1×W1+HLB2×W2)/(W1+W2)=(14.9×0.55+HLB2×0.45)/(0.55+0.45)=10.5由此，HLB2=5.12答：該表面活性劑的HLB值5.12。當前第38頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)（1）膠束增溶一些揮發(fā)油、脂溶性維生素、甾體激素等許多難溶性藥物在表面活性劑溶液中增溶，形成澄明溶液及提高濃度。膠束增溶體系是熱力學穩(wěn)定體系，也是熱力學平衡體系。當前第39頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)表面活性劑用量為1g時增溶藥物達到飽和濃度即為最大增溶濃度(maximumadditiveconcentration,MAC)。一定條件下，增溶濃度是恒定值。舉例：（1）1g吐溫80可增溶0.19g丁香油。（2）煤酚在水中的溶解度僅3%左右，但在肥皂溶液中，卻能增加到50%左右，此即“煤酚皂”溶液。

（3）甲酚，p40（4）非洛地平，黃體酮，丁香油，（1）膠束增溶當前第40頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)（2）溫度對增溶的影響①影響膠束的形成②影響增溶質(zhì)的溶解③影響表面活性劑的溶解度對于離子表面活性劑，溫度上升主要是增加增溶質(zhì)在膠束中的溶解度以及增加表面活性劑的溶解度。當前第41頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)（2）溫度對增溶的影響1.krafft點（熟練掌握定義）krafft點（克拉夫特點）：離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度升高，當至某一溫度時，其溶解度急劇升高，該溫度稱為krafft點，相對應(yīng)的溶解度即為該離子表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)。

krafft點亦是離子表面活性劑應(yīng)用溫度的下限，即只有高于krafft點，表面活性劑才能更大程度地發(fā)揮作用。如SDS當前第42頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)當前第43頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)（2）溫度對增溶的影響2.起曇與曇點某些含聚氧乙烯基的非離子表面活性劑，溫度升高至某一溫度時，其溶解度急劇下降并析出，溶液出現(xiàn)混濁，此現(xiàn)象稱為起曇，此時溫度稱為曇點(或濁點）。（熟練掌握曇點的定義）原因：溫度升高到一定程度時，可導致聚氧乙烯鏈與水之間的氫鍵斷裂，聚氧乙烯鏈發(fā)生強烈的脫水和收縮，使增溶空間減小，增溶能力下降，表面活劑溶解度急劇降低。在聚氧乙烯鏈相同時，碳氫鏈越長，濁點越低；在碳氫鏈長相同時，聚氧乙烯鏈越長則濁點越高。當前第44頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)（三）表面活性劑的增溶一、物理化學性質(zhì)（2）溫度對增溶的影響PEO與PEG的區(qū)別主要是兩者的合成方法不同：PEG（聚乙二醇）采用縮聚反應(yīng)得到，所以兩端都是羥基；而PEO（聚氧乙烯）是由環(huán)氧乙烷經(jīng)烷氧化物引發(fā)陰離子開環(huán)聚合得到，端基上會帶上烷氧基團，所以由于聚合方法不一樣，二者分子量會有差別。但不能把二者分子量的差異當成區(qū)分二者的標準，分子量是可以控制的。聚合方法不同帶來的實質(zhì)區(qū)別是端基結(jié)構(gòu)的不同。當前第45頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)二、表面活性劑的生物學性質(zhì)（一）對藥物吸收的影響表面活性劑可能增加藥物吸收，也可能降低藥物的吸收。若藥物被增溶在膠束內(nèi)，且能順利從膠束內(nèi)擴散或膠束迅速與胃腸粘膜融合，則增加吸收；表面活性劑溶解生物膜脂質(zhì)，增加上皮細胞的通透性，從而改善吸收；形成高粘度團塊，降低胃空速率，增加藥物吸收。當前第46頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)二、表面活性劑的生物學性質(zhì)（二）表面活性劑與蛋白質(zhì)的相互作用離子型表面活性劑在酸性或堿性介質(zhì)中都可能與蛋白質(zhì)結(jié)合①蛋白質(zhì)在堿性下，羧基解離而帶負電荷時，與陽離子表面活性劑發(fā)生電性結(jié)合；②蛋白質(zhì)在酸性下，氨基或胺基解離而帶正電荷時，與陰離子表面活性劑發(fā)生電性結(jié)合。表面活性劑還可破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的鹽鍵、氫鍵和疏水鍵，使蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，最終蛋白質(zhì)發(fā)生變性。當前第47頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)二、表面活性劑的生物學性質(zhì)（三）表面活性劑的毒性1.表面活性劑毒性大?。阂话闶顷栯x子型>陰離子型>非離子型2.口服給藥：陽離子型>陰離子型>非離子型，非離子型表面活性劑口服一般沒有毒性。3.靜脈給藥的毒性>口服，其中仍非離子型毒性較低，Poloxamer188靜脈注射毒性很低。4.溶血作用：陰、陽離子表面活性劑不僅毒性較大，而且有溶血作用。非離子型表面活性劑也有溶血作用，但一般較小。當前第48頁\共有71頁\編于星期四\10點當前第49頁\共有71頁\編于星期四\10點第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)二、表面活性劑的生物學性質(zhì)（四）表面活性劑的刺激性各類表面活性劑以外用制劑的形式長期應(yīng)用或高濃度使用時可能出現(xiàn)皮膚或粘膜損害。但仍以非離子型的對皮膚，粘膜的刺激性為最小。

當前第50頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑增溶體系是溶劑、增溶劑和增溶質(zhì)組成的三元體系，三元體系的最佳比例常通過實驗制作三元相圖來確定。制作三元相圖：按一組比例取增溶劑和增溶質(zhì)混勻，分別滴加蒸餾水，計算各混濁點處三組分的重量或體積百分數(shù)，并繪入三角坐標圖中（一）增溶相圖當前第51頁\共有71頁\編于星期四\10點當前第52頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（二）影響增容作用的因素1.增溶劑的性質(zhì)2.增溶質(zhì)的性質(zhì)3.溫度當前第53頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（二）影響增容作用的因素1.增溶劑的性質(zhì)同系物增溶劑隨碳原子數(shù)的增加而增大，CMC減小，膠束聚集數(shù)增加，增溶量增加。加入順序：通常將增溶質(zhì)與增溶劑先行混合要比增溶劑先與水混合的效果好當前第54頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（二）影響增容作用的因素2.增溶質(zhì)的性質(zhì)當解離藥物與帶有相反電荷的表面活性劑混合時，在不同配比下可能出現(xiàn)增溶、形成可溶性復合物和不溶性復合物等復雜情況。解離藥物與非離子表面活性劑配伍時，pH可明顯影響藥物的增溶量。弱酸性藥物在偏酸性下有較大的增溶；弱堿性藥物，則在偏堿性下有更多的增溶；兩性藥物則在等電點時有最大增溶量。當前第55頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（二）影響增容作用的因素多組分增溶質(zhì)的增溶制劑中有多組分時，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。多種組分與主藥競爭同一增溶位置，主藥的增溶量減少；某一組分吸附或結(jié)合表面活性劑分子，主藥的增溶量減少；某些組分也可擴大膠束體積而增加主藥的增溶量。抑菌劑或其他抗菌藥物在表面活性劑溶液中易被增溶而降低其活性，需增加用量才能達到原來相同的抑菌效果。2.增溶質(zhì)的性質(zhì)當前第56頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（三）表面活性劑溶液的化學穩(wěn)定性藥物增溶后的穩(wěn)定性可能與膠束表面性質(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)境的pH、離子強度等多種因素有關(guān)。當前第57頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（三）表面活性劑的復配1.與中性無機鹽的配伍離子表面活性劑溶液中加入可溶性的中性無機鹽，主要受反離子影響：反離子結(jié)合率和濃度越高，表面活性劑CMC就越低，從而增加了膠束數(shù)量，增加了烴類增溶質(zhì)的增溶量，但卻降低了極性藥物的增溶量。2.有機添加劑脂肪醇與表面活性劑分子形成混合膠束，烴核的體積增大，對碳氫化合物的增溶量增加；極性有機物，如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等均升高表面活性劑的臨界膠束濃度。當前第58頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（三）表面活性劑的復配3.水溶性高分子水溶性高分子吸附表面活性劑，減少溶液中游離表面活性劑分子數(shù)量，臨界膠束濃度升高；陽離子表面活性劑與含羧基的水溶性高分子生成不溶性復凝聚物；但在含有高分子的溶液中，一旦有膠束形成，其增溶效果卻顯著增加。

當前第59頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（三）表面活性劑的復配4.表面活性劑混合體系（1）同系物混合體系二個同系物等量混合體系的表面活性介于各自表面活性之間，而更趨于活性較高（即碳鏈更長）的組分，對CMC較小組分有更大的影響。（2）非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑混合體系兩者更容易形成混合膠束，CMC介于兩種表面活性劑CMC之間或低于其中任一表面活性劑的CMC。對于陰離子型表面活性劑-聚氧乙烯型非離子表面活性劑體系，當聚氧乙烯數(shù)增加時，可能發(fā)生更強的協(xié)同作用，但電解質(zhì)可使協(xié)同作用減弱。當前第60頁\共有71頁\編于星期四\10點第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用一、增溶劑（三）表面活性劑的復配4.表面活性劑混合體系（3）陽離子型表面活性劑與陰離子型表面活性劑混合體系水溶液中，帶有相反電荷的離子型表面活性劑的適當配伍可形成具有很高表面活性的分子復合物，對潤濕、增溶、起泡、殺菌等均有增效作用。如混合比例不當、混合方法不適，可導致溶解度很小的離子化合物從溶液中沉淀當前第61頁\共有71頁\編于星期四\10點二、表面活性劑的其他應(yīng)用第四節(jié)表面活性劑的應(yīng)用乳化劑：

HLB=3~8，可作為W/O型乳化劑；HLB=8~16，可作為O/W型乳化劑。潤濕劑：

HLB=7~9，可作為潤濕劑。起泡劑和消泡劑：起泡劑通常具有較強的親水性和較高的HLB值。在產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫的情況下，加入一些HLB值為1~3的親油性較強的表面活性劑，可使泡沫破壞。去污劑：最適HLB值一般在13~16，非離子表面活性劑去污最強，其次為陰離子表面活性劑。消毒劑和殺菌劑：大多數(shù)陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑都可用作消毒劑，少數(shù)陰離子表面活性劑也有類似作用。當前第62頁\共有71頁\編于星期四\10點本章考點1：HLB值和CMC的定義

1．親水親油平衡值（HLB值）（1）定義：表面活性劑分子中親水基團和親油基團對油或水的綜合親和力稱為親水親油平衡值（HLB）。（2）表面活性劑的HLB值越高，其親水性越強；HLB值越低，其親油性越強。非離子型表面活性劑的HLB值具有加和性。2．Criticalmicelleconcentration(CMC).Criticalmicelleconcentration(CMC)：臨界膠束濃度，表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度。（A卷考題）P37

當前第63頁\共有71頁\編于星期四\10點本章考點2：表面活性劑的應(yīng)用表面活性劑作為W/O型乳化劑的HLB值：3~8；表面活性劑作為O/W型乳化劑的HLB值：8~16。表面活性劑作為潤濕劑的HLB值：7~9當前第64頁\共有71頁\編于星期四\10點本章考點3：HLB值的計算

例1：已知Span-80的HLB值4.3，Tween-80的HLB值是15，兩者等量混合后的HLB值為(A)A.9.65 B.19.3C.4.3D.15E.12.6例2：45％司盤（HLB＝4.7）和55％吐溫（HLB＝14.9）組成的混合表面活性劑的HLB值是（

B

）A.5.155B.10.31C.6.873D.20.62E.14.9當前第65頁\共有71頁\編于星期四\10點本章考點4：KrafftpointKrafftpoint：即克拉夫特點，離子型表面活性劑在溫度較低時溶解度很小，但隨溫度升高而逐漸增加，當?shù)竭_某一特定溫度時，溶解度急劇陡升，把該溫度稱為克拉夫特點。P41

當前第66頁\共有71頁\編于星期四\10點

起曇和cloudpoint:（1）cloudpoint:

曇點，某些含聚氧乙烯基的非離子型表面活性劑的溶解度開始隨溫度升高而加大，當達到某一溫度時，其溶解度急劇下降，溶液出現(xiàn)渾濁或分層，但冷卻后又恢復澄清。這種由澄清變成渾濁或分層的現(xiàn)象稱為起曇，該轉(zhuǎn)變溫度稱為曇點。（2）產(chǎn)生起曇現(xiàn)象的主要原因是此類表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中所含的聚氧乙烯基與水分子形成的氫鍵在溫度升高到曇點后斷裂，從而引起表面活性劑溶解度急劇下降，出現(xiàn)渾濁或分層現(xiàn)象，當溫度下降至曇點以下時，氫鍵又可重新形成。本章考點5：cloudpoint

當前第67頁\共有71頁\編于星期四\10點陽離子表面活性劑的毒性一般較大，其次是陰離子表面活性劑，非離子表面活性劑的毒性相對較小。陽離子和陰離子的表面活性劑還有較強的溶血作用，非離子表面活性劑的溶血作用比較輕微，其中聚山梨酯類表面活性劑的溶血作用通常較其他含聚氧乙烯基的表