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第三章
表面活性剂
在水溶液中不解离。
1.结构组成：
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、醚健
2.性质： 毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。
一、非离子表面活性剂
第一节 表面活性剂
即脱水山梨醇脂肪酸酯 是山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸→Spans(混合物)
根据脂肪酸品种数量不同分为：
应用：HLB1.8~3.8，因其亲油性较强，一般用作W/O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.脂肪酸山梨坦：司盘类[Spans]
2. 聚山梨酯：吐温[Tweens]
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
即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯
脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷→Tweens(亲水性化合物)。因也有一次和二次脱水，故为混合物。
脂肪酸品种和数量不同分为：
应用：亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂，用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式：R·COO·CH2(CH2O CH2)nCH2·OH
因n不同，产品常用的有：
Myri-45 -49 -51 -52 -53
应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化剂。 常用的有polyoxyl 40 stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯)。
3.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽[Myrj]
系由聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚类 。
通式：R· O(CH2OCH2)nH
根据聚氧乙烯基聚合度和脂肪醇的不同，产品有苄泽30、苄泽 35等。
应用： n为 10～20时，可用作O／W型乳化剂；n＞20时，可用作增溶剂。
4.聚氧乙烯脂肪醇醚 ：苄泽 [Brij ]
即泊洛沙姆，商品名普朗尼克 (Pluronic)。
通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH
性质：分子量1000~14000；HBL0.5~30；随聚氧丙烯比例增加，则亲油性增强；随聚氧乙烯比例增加，则亲水性增强；具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。
特点：对皮肤无刺激和过敏性，对粘膜刺激性很大，毒性中较小，Poloxamer118 (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。
4. 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
二、表面活性剂的基本性质
（一）、表面活性剂胶束
胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。
临界胶束浓度（ critical micell concentration, CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
胶束的结构
CMC时，溶液表面张力基本达到最低值，而且溶液的多种物理性质如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等多种物理性质发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂浓度之间的关系，可推测出表面活性剂的临界胶束浓度。
温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结果也会产生影响。
临界胶束浓度的测定
溶液物化性质与表面活性剂浓度的关系
1.临界胶团浓度；
2 .去污；
3.密度；
4.导电性； 5.表面张力;
6.渗透压；7.电导；
8.表面张力
（二）、表面活性剂的昙点
某些含聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂的溶解度，随温度的升高而增大，当达到某一温度后，其溶解度急剧下降，溶液变浑浊或分层，但冷却后又恢复澄明，这种溶液由澄明变浑浊的现象称为起昙现象。
起昙现象发生的温度称为昙点（浊点）。
（三）、亲水亲油平衡值
1、HLB值的概念
亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance，HLB)系表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
数值范围：HLB 0~40，其中非离子表面活性剂HLB 0~20，即石蜡为0，聚氧乙烯为20。
非离子表面活性剂的HLB值具有加和性
如简单的二组份非离子表面活性剂体系的HLB值可按如下计算：
HLBab = (HLBa × Wa + HLBb × Wb)/(Wa + Wb)
W－质量
举例：45％司盘 60（HLB ＝ 4.7）和
55％吐温 60（HLB＝ 14.9）组成的混合
表面活性剂的HLB值为10.31
{（45×4.7+55×14.9）/(45+55)}＝10.31
但上式不能用于混合离子型表面活性剂HLB值的计算
（四）、表面活性剂的毒性
表面活性剂的毒性，一般是阳离子型＞阴离子型＞非离子型。
阳离子和阴离子表面活性剂，不但毒性大，而且还有较强的溶血作用。
聚山梨酯类的溶血作用通常比其它含聚氧乙烯基的表面活性剂小，其溶血作用的顺序是：聚氧乙烯烷基醚＞聚氧乙烯烷芳基醚＞聚氧乙烯脂肪酸酯＞聚山梨酯类。
聚山梨酯类溶血作用的顺序为：聚山梨酯20＞聚山梨酯60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯80。
第二节 表面活性剂的应用
一、增溶剂
表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶。
对于以水为溶剂的药物，增溶剂的最适HLB值约为15～18。常用的增溶剂有肥皂类、聚山梨酯类和聚氧乙烯脂肪酸酯类等表面活性剂。
（一）、增溶的机理
整个胶束内部是非极性的，外部为极性的，难溶性药物被胶束包藏或吸附后而使溶解量增大。
非极性药物：溶解在胶束的烃核内部
极性药物 ：完全分布在胶束的栅状层中
半极性药物 ：非极性基团插入胶束的非极性中心区，极性基团则伸入胶束的亲水基团方向，在胶束中作定向排列。
（二）、影响增溶作用的因素
增溶剂的性质：与增溶剂的种类或同系物增溶剂的分子质量有关。
被增溶药物的性质 ：同系物药物的分子质量越大，增溶量越小。
加入顺序 ：将增溶剂与被增溶药物先行混合要比增溶剂先与水混合效果好。
增溶剂的用量 ：增溶剂的用量超过其临界胶束浓度，才能将药物增溶，可制得澄清溶液，稀释后仍能保持澄清。
其它：如温度、pH值、有机物添加剂以及电解质等也能影响药物被增溶的效果。
（三）、增溶制剂的稳定性
增溶剂不仅可增加难溶性药物溶解度，而且制得的增溶制剂稳定性较好。被增溶药物若被包藏在增溶剂胶束内，因与外界隔绝，得到了保护，可增加制剂稳定性，防止药物氧化、水解。
二、乳化剂
两种或两种以上不相混溶或部分混溶液体组成的体系，由于第三种成分的存在，使其中一种液体得以细小液滴稳定地分散在另一液体中，这一过程称乳化。
乳化剂的作用是降低两种不相混溶液体的界面张力，同时，它在分散相液滴的周围形成一层保护膜，防止液滴碰撞时聚合，使乳剂易于形成并保持稳定。
通常HLB值在3～8的表面活性剂作为W／O型乳化剂；HLB值在8～18的表面活性剂作为O／W型乳化剂。
三、润湿剂
表面活性剂可降低疏水性固体药物和润湿液体之间的界面张力，使液体能黏附在固体表面，并在固-液界面上定向吸附，排除固体表面上所吸附的空气，降低了润湿液体与固体表面间的接触角，使固体被润湿。
作为润湿剂的表面活性剂，其HLB值一般在7～11之间，并应有适宜的溶解度方可起润湿作用。
软膏基质中加入少量表面活性剂，能使药物与皮肤更加紧密地接触，增加基质的吸水性，并可乳化皮肤的分泌物，增加药物的分散性，有利于药物的释放和穿透，同时还可增加基质的可洗性。
在片剂颗粒成分中加入适当润湿剂，由于表面活性剂的两亲性，增加了制剂或颗粒表面与胃肠液的亲和性，加速了片剂的润湿、崩解和溶出过程。
三、润湿剂
四、起泡剂与消泡剂
通常具有较强的亲水性和较高的HLB值，降低了液体的表面张力，而使泡沫稳定，这些表面活性剂即称为“起泡剂”。
一些HLB值为l～3的亲油性较强的表面活性剂，使其与泡沫液层的起泡剂争夺液膜表面且可吸附在泡沫表面上，取代原来的起泡剂，而其本身碳链短不能形成坚固的液膜，从而使泡沫破坏，这些用来消除泡沫的物质通常称为“消泡剂”。
表面活性剂作为起泡剂主要应用于腔道及皮肤用药，可使泡腾产生的气泡持久充满腔道，增加治疗效果。
消泡剂常用于微生物发酵生产和中药提取液的浓缩，比用机械破泡的效率高。
四、起泡剂与消泡剂
五、去污剂
去污剂或称洗涤剂是用于除去污垢的表面活性剂，HLB值一般在13～16。
常用的去污剂有钠皂、钾皂、十二烷基苯磺酸钠等阴离子型表面活性剂。
去污的机制比较复杂，包括对污物表面的润湿、分散、乳化、增溶、起泡等多个过程。
六、其它
阳离子表面活性剂是很好的杀菌剂，常用于器械消毒、外科手术前消毒以及眼用溶液的抑菌剂。
不少阴离子表面活性剂以及非离子表面活性剂可用于经皮吸收的促进剂。
在片剂中亦有应用表面活性剂促进片子的崩解，药物的溶出以改善药物的吸收。
近年来，表面活性剂还应用在靶向给药系统中。
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