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第二章 液体制剂
第三节 表面活性剂
第二章 液体制剂
一、概述
第三节 表面活性剂
界面是指两相之间的交界面，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。
界面现象（表面现象）：是指在物质相与相之间的界面（表面）上产生的所有物理化学现象。
一、概述
第三节 表面活性剂
表面活性剂：是指具有很强的表面活性、能够显著降低界面张力（或表面张力）的物质。
表面张力：一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的力。
表面活性：使液体表面张力下降的性质。
表面活性物质：能使液体表面张力下降的物质。
增溶、乳化、润湿、杀菌、去污、起泡和消泡等
一、概述
第三节 表面活性剂
表面活性剂的结构特点：
表面活性剂分子
非极性烃链
极性基团
非极性烃链： 8个碳原子以上烃链
极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。
表面活性剂的化学结构图（硬脂酸钠结构示意图）
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
根据分子组成特点和极性基团的解离性质：
◇离子型表面活性剂
◇非离子型表面活性剂
阳离子型表面活性剂
阴离子型表面活性剂
两性离子型表面活性剂
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
1. 阴离子型表面活性剂: 起表面活性作用的是阴离子部分，即带负电荷。
（2）硫酸化物
通式ROSO3－M+
碱金属皂：O/W型乳化剂
碱土金属皂：W/O型乳化剂
有机胺皂：三乙醇胺皂
硫酸化蓖麻油、十二烷基硫
酸钠、十六烷基硫酸钠等
阿洛索-OT、十二烷基苯磺酸
钠、甘胆酸钠等
（1）肥皂类
通式（RCOO－）n Mn+
（3）磺酸化物
通式 RSO3－M+
酸性水溶液中稳定，为广泛应用的洗涤剂。
具有良好的乳化能力和刺激性，外用为主。
具有良好的乳化能力，外用为主。
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
2. 阳离子型表面活性剂
起表面活性作用的是阳离子部分，亦称阳性皂。
结构：含有一个五价氮原子。
特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定，具有良好的
表面活性和杀菌作用。
应用：杀菌；防腐；皮肤、黏膜、手术器械的消毒。
常用：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎溴铵 (新洁尔灭) 。
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
3. 两性离子型表面活性剂
结构特点：分子结构中同时具有正、负离子基团，随介质的pH可成阳或阴离子型。
来源：天然的两性离子型表面活性剂包括大豆磷脂和蛋黄卵磷脂；合成的两性离子型表面活性剂包括氨基酸型和甜菜碱型。
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
4. 非离子型表面活性剂：
①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)；
②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；
③酯键、醚键。
性质： 毒性、溶血性较小，化学上不解离，不易受电解质、pH的
影响；能与大多数药物配伍。
应用： 广泛（外用、内服、注射）。
在水溶液中不解离。
结构组成：
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
4.非离子型表面活性剂
（2）脂肪酸山梨坦类：山梨醇与各种不同的脂肪酸缩合形成的酯类化合物，
商品名为司盘类（Spans）。
性质：HLB1.8~8.6，因其亲油性较强
应用：一般用作水/油乳剂的乳化剂。用于搽剂、软膏，亦可作为乳剂的辅助乳化剂。
Span -20 -40 -60 -65 -80 -85
脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油 三油
（1）蔗糖脂肪酸酯类：如蔗糖酸硬脂酸酯，主要用作增溶剂、乳化剂。
常用品种
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
4.非离子型表面活性剂
司盘类
脱水山梨醇脂肪酸酯类结构通式
RCOO-为脂肪酸根
山梨醇为六元醇，因脱水而环合
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
（3）聚山梨酯类：即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯。
商品名：吐温类。
按脂肪酸品种和数量不同分为：
性质：亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂。
应用：用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。
常用品种
Tween -20 -40 -60 -65 -80 -85
脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油 三油
4.非离子型表面活性剂
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
吐温类
聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类结构通式
4.非离子型表面活性剂
(C2H4O)nO-为聚氧乙烯基
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
（4）聚氧乙烯脂肪酸酯：系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
商品名：卖泽（Myrj）类，如Myri-45 、-49、-51、-52、-53 。
性质：具有较强水溶性，乳化能力强。
应用：增溶剂和O/W型乳化剂。 常用的有聚氧乙烯40硬脂酸酯。
4.非离子型表面活性剂
（5）聚氧乙烯脂肪醇醚：系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。
商品名：苄泽（Brij）类。
性质：具有较强的亲水性。
应用：常用作增溶剂及O/W型乳化剂。
二、表面活性剂的分类
第三节 表面活性剂
（6）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：由聚氧乙烯与聚氧丙烯聚合而成。
通式： HO-(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)c-H
性质：对皮肤无刺激和过敏性,对黏膜刺激性很大，毒性较小。
应用：泊洛沙姆188 (Pluronic68)可作为O/W型乳化剂，是目前用于静脉乳剂少数合成的乳化剂之一，用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
常用品种
4.非离子型表面活性剂
三、表面活性剂的基本特性
第三节 表面活性剂
（一）胶团的形成
1.临界胶束浓度（CMC） 表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
2.胶束的结构
三、表面活性剂的基本特性
第三节 表面活性剂
（二）亲水亲油平衡值（HLB 值）
表示表面活性剂亲水亲油能力的强弱的数值HLB 值越高，其亲水性越强；
HLB 值越低，其亲油性愈强。
HLB值：15～18 作增溶剂
HLB值：8～16 作O/W型乳化剂
HLB值：3～8 作W/O型乳化剂
HLB值：7～9 作润湿剂
三、表面活性剂的基本特性
第三节 表面活性剂
几种不同的表面活性剂混合后的HLB 值，可以使用下面的混合表面活性剂的HLB值计算公式进行计算：
（二）亲水亲油平衡值（HLB 值）
混合后的表面活性剂的HLB值可按下式进行计算:
其中，W是参与混合的两种表面活性剂的重量（g）或比例量(%)。
第三节 表面活性剂
例：用司盘80（HLB值4.3）和聚山梨酯20（HLB值16.7）制备HLB值为9.5的混合乳化剂100g，问两者应各用多少克？该混合物可作何用？
应使用司盘80 58.1克，聚山梨酯20 41.9克。
该混合物可作油/水型乳化剂使用。
已知：HLBA = 4.3， HLBB = 16.7，WA + WB = 100g，
求：WA = WB =
第三节 表面活性剂
例：用45%脂肪酸山梨坦60（HLB = 4.7）和55%聚山梨酯60（HLB = 14.9）组成的混合表面活性剂，其HLB值是多少？
已知：HLBA = 4.7， HLBB = 14.9，WA = 45%， WB = 55%， WA + WB = 100%
求： HLBAB =
HLBAB = (4.7 × 45% + 14.9 × 55%)/100%
= 10.31
第三节 表面活性剂
三、表面活性剂的基本特性
第三节 表面活性剂
（三）克氏点与昙点
1.克氏点（Krafft点）
离子型表面活性剂随温度的升高，其溶解度和增溶质在胶团中的溶解度增大。当温度升高至某一温度时，离子型表面活性剂在水中的溶解度急剧升高， 该温度称为Krafft点。 Krafft点亦是离子型表面活性剂应用温度的下限。
是离子型表面活性剂的特征值。
2.起昙与昙点
温度升高一定程度时可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，使表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊，此现象称为起昙，此时温度称为昙点(或浊点）。
是某些聚氧乙烯型非离子型表面活性剂的特性。
三、表面活性剂的基本特性
第三节 表面活性剂
（四）表面活性剂的毒性
（1）表面活性剂毒性大小： 一般是阳离子型>阴离子型>非离子型
（2）阴离子及阳离子型表面活性剂有较强的溶血作用，非离子型表面活性剂也有轻微的溶血作用，其中聚山梨酯类的溶血作用通常比其他含聚氧乙烯基的表面活性剂小 。
（3）表面活性剂外用时呈现较小的毒性，主要表现为刺激性。
第三节 表面活性剂
（一）增溶作用
起增溶作用的表面活性剂称增溶剂，被增溶的物质称增溶质。每1g增溶剂能增溶药物的克数称为增溶量。
四、表面活性剂的应用
1.増溶概念
增溶是指当溶液中的表面活性剂达到临界胶束浓度后，能使溶质在原饱和浓度的基础上增加其溶解度的作用。
2.増溶的机制
四、表面活性剂的应用
第三节 表面活性剂
（二）乳化作用
HLB值在8～16的，作O/W型乳化剂；HLB值在3～8的作W/O型乳化剂。
阳离子型：毒性及刺激性较大，故不作内服乳剂的乳化剂使用；
阴离子型：作外用乳剂的乳化剂；
两性离子型：作内服乳剂的乳化剂；
非离子型：毒性低，相溶性好，不易发生配伍变化，对pH改变及电解质均不敏感，可用于外用或内服乳剂，有些还用作静脉乳的乳化剂。
四、表面活性剂的应用
第三节 表面活性剂
（三）润湿作用
加入表面活性剂后由于其分子能定向地吸附在固-液界面，排出了固体表面吸附的气体，降低了固-液界面的界面张力，使固体易被润湿而制得分散均匀或易于再分散的液体制剂。促进液体在固体表面铺展或渗透的作用称润湿作用，能起润湿作用的物质称润湿剂。
润湿剂最适宜的HLB值：7～9，并应有适宜的溶解度。
常用的润湿剂：聚山梨酯类、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚氧乙烯蓖麻油类、磷脂类、泊洛沙姆等。
四、表面活性剂的应用
第三节 表面活性剂
（四）起泡作用和消泡作用
起泡剂是指可产生泡沫作用的表面活性剂，一般具有较强的亲水性和较高的HLB值。起泡剂一般用于皮肤、腔道黏膜给药的剂型中。
消泡剂是指用来破坏消除泡沫的表面活性剂，通常具有较强的亲油性，HLB值为1～3。
（五）去污作用
去污剂是指可以除去污垢的表面活性剂，又称洗涤剂。HLB值为13～16，常用的有油酸钠及其他脂肪酸钠皂和钾皂、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠等。去污过程一般包括润湿、增溶、乳化、分散、起泡等作用。
小 结
1．表面活性剂具有双亲性分子结构，既有亲水基团又有疏水基团。
2．表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类。
3．表面活性剂可用作增溶剂、乳化剂、润湿剂、去污剂、杀菌剂、起泡剂和消泡剂。
4．HLB值在15～18以上时用作增溶剂，HLB值在8～16之间用作O/W型乳化剂，HLB值在3～8之间用作W/O型乳化剂，HLB值在7～9之间用作润湿剂。
5．非离子型表面活性剂的HLB值具有加和性，可利用该性质得到适宜HLB值的混合表面活性剂。
6．含有聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂有起昙现象，离子型表面活性剂有克氏点。
第三节 表面活性剂

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