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1、物理药剂学第四章药物表面现象与表面活性剂界面界面是指物是指物质的相与的相与相之相之间的交界面。的交界面。通常将有气相组成的气通常将有气相组成的气固、气固、气液等界面称为液等界面称为表表面。面。相相(phase)是指体系中物理是指体系中物理和化学性质均匀的部分。和化学性质均匀的部分。1 表面活性剂概述表面活性剂概述一、表面活性剂的概念表面张力的产生表面张力的产生影响表面张力的因素物质的性质 分子间引力温度:T表面张力表表面面活活性性:能能降降低低液液体体表表面面张张力力的的性性质。(如一些低级醇、醛、酸等)质。(如一些低级醇、醛、酸等)表表 面面 活活 性性 剂剂(surfactant,surf
2、ace active agent):指指那那些些具具有有很很强强表表面面活活性性、能能使使液液体体的的表表面面张张力力显显著著下下降降的的物质。物质。增增溶溶、乳乳化化和和润润湿湿在在药药剂剂学学的的多多种种剂剂型中广泛应用。型中广泛应用。极性极性亲水基亲水基+非极性的非极性的亲油基亲油基分处两端分处两端两亲性质:两亲性质:亲水、亲油亲水、亲油亲亲油油基基团团:烃烃链链(8个个碳碳原原子子以以上上);含有杂环或芳香族基团的碳链含有杂环或芳香族基团的碳链极极性性基基团团:解解离离的的离离子子;不不解解离离的的亲亲水水基团基团 二、表面活性剂分子的结构特征三、表面活性剂的吸附性三、表面活性剂的吸附
3、性1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附表面活性剂分子在溶液中的正吸附2.表面活性剂在固体表面的吸附表面活性剂在固体表面的吸附三、表面活性剂的吸附性1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附浓度低:正吸附:在界面定向排列,单分子层。表面活性剂在表面或界面层的浓度大于其在溶液内部的浓度,称为正吸附。正吸附改变了溶液表面的性质,最外层呈现出碳氢链性质,从而表现出较低的表面张力,随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等 正吸附正吸附 正吸附:正吸附:表面活性剂在浓度较低时,基本集中表面活性剂在浓度较低时,基本集中在表面形成单分子层,其在表面层的浓度大大在表面形成单分子层,其在表面层的浓度大大高于溶液内的浓度,并使
4、溶液的表面张力降低高于溶液内的浓度,并使溶液的表面张力降低到水的表面张力以下。这种表面活性剂在溶液到水的表面张力以下。这种表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为表面层聚集的现象称为正吸附正吸附。2.表面活性剂在固体表面的吸附极性固体物质:对离子表面活性剂的吸附在低浓度下其吸附曲线为形,形成单分子层,表面活性剂分子的疏水链伸向空气。在表面活性剂溶液浓度达临界胶束浓度时,吸附达到饱和,此时的吸附为双层吸附,非极性固体:一般只发生单分子层吸附,固体表面对非离子表面活性剂的吸附与前相似,但其吸附量随温度升高而增大,且可以从单分子层吸附向多分子层吸附转变。2 表面活性剂的分类表面活性剂的分类 天然、合成表
5、面活性剂天然、合成表面活性剂离离子子型型表表面面活活性性剂剂;非非离离子子型型表表面面活活性剂性剂水溶性和油溶性表面活性剂水溶性和油溶性表面活性剂高分子表面活性剂高分子表面活性剂 水溶性高分子水溶性高分子保护胶体保护胶体离子表面活性剂离子表面活性剂非离子表面活性剂非离子表面活性剂阳离子阳离子阴离子阴离子高级脂肪酸盐高级脂肪酸盐硫酸化物硫酸化物 磺酸化物磺酸化物1.碱金属皂碱金属皂2.碱土金属皂碱土金属皂3.有机胺皂有机胺皂两性离子:卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子:卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯多元醇型多元醇型聚氧乙烯型聚氧乙烯型聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物聚氧乙烯聚氧丙烯共聚
6、物1.蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯2.脂肪酸山梨坦(司盘)脂肪酸山梨坦(司盘)3.聚山梨酯(吐温)聚山梨酯(吐温)1.聚氧乙烯脂肪酸酯聚氧乙烯脂肪酸酯2.聚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯脂肪醇醚阴阴离离子子:高高级级脂脂肪肪酸酸盐盐、硫硫酸酸化化物物、磺酸化物、胆盐磺酸化物、胆盐阳离子阳离子:季铵类化合物季铵类化合物两两性性离离子子型型:卵卵磷磷脂脂、氨氨基基酸酸型型和和甜甜菜碱型菜碱型一、一、离子型表面活性离子型表面活性(一)阴离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂1.高级脂肪酸盐高级脂肪酸盐通式:通式:(RCOO)nMne.g.:硬脂酸钠、钙、镁等硬脂酸钠、钙、镁等分类:分类:一价金属皂(钾、钠皂);一
7、价金属皂(钾、钠皂);二价或多价皂(铅、钙、铝皂);二价或多价皂(铅、钙、铝皂);有机胺皂(三乙醇胺皂)有机胺皂(三乙醇胺皂)性质:具有良好的乳化能力,易被酸破坏。性质:具有良好的乳化能力,易被酸破坏。应用:具有一定的刺激性,多供外用。应用:具有一定的刺激性,多供外用。一价金属皂(钾、钠皂)性质:易溶于水,在PH9以上稳定,在PH9以下则析出脂肪酸而失去表面活性;多价金属离子可与其结合成不溶性肥皂;电解质使之盐析;乳化能力(OW)很强,刺激性较大。应用:一般只作外用。钾皂potassium soap:制备液状皂,外用醑剂u二价或多价皂(铅、钙、铝皂)性质:不溶于水、乙醇、乙醚,在水中不解离、不
8、水性质:不溶于水、乙醇、乙醚,在水中不解离、不水解,抗酸性能较碱金属皂略强。解,抗酸性能较碱金属皂略强。应用:W/O乳剂的辅助乳化剂。单硬脂酸铝:可用于混悬药物于油性注射液中。单硬脂酸铝:可用于混悬药物于油性注射液中。硬脂酸钙硬脂酸钙:可作片剂的润滑剂、并可用于软膏基质中可作片剂的润滑剂、并可用于软膏基质中。u有机胺皂:脂肪酸有机胺性质:碱性及亲水性较相应碱肥皂弱,无刺激性,在性质:碱性及亲水性较相应碱肥皂弱,无刺激性,在PH7.5PH7.58 8稳定;遇酸或多价阳离子不稳定稳定;遇酸或多价阳离子不稳定三乙醇胺皂:可作O/WO/W乳化剂乳化剂,PH8.0;酸与高浓度电解质可破坏;其制剂在贮存中
9、颜色易变深,不与金属接触及在暗处存放可减轻变色。(一)阴离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂2.硫酸化物硫酸化物通式:通式:ROSO3M e.g.:十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等应应用用:可可作作增增溶溶剂剂、润润湿湿剂剂、起起泡泡剂剂或或去去污污剂剂;有有一一定定刺刺激激性性,用用于于外外用用软软膏膏的的乳乳化化剂剂O/W。片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂 3.磺酸化物磺酸化物烷基磺酸盐通式:烷基磺酸盐通式:RSO3M/RC6H5SO3M e.g.:二二己己基基琥琥珀珀酸酸磺磺酸酸钠钠,十十二二烷烷基基苯苯磺磺酸钠酸钠有有较较好好的
10、的保保护护胶胶体体的的性性质质,黏黏度度低低、去去污污力力强强、起起泡泡性性和和油油脂脂分分散散能能力力强强,为为优优良良的的洗洗涤剂。涤剂。4.胆盐胆盐e.g.:甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等用用途途:胃胃肠肠道道脂脂肪肪的的乳乳化化剂剂和和单单硬硬脂脂酸酸甘甘油油酯的增溶剂酯的增溶剂(二)阳离子表面活性剂(二)阳离子表面活性剂季铵盐型季铵盐型通式:通式:R1R2N+R3R4X-特特点点:水水溶溶性性大大,对对酸酸碱碱稳稳定定,良良好好的的表表面活性面活性作用,作用,具有很强的杀菌作用。具有很强的杀菌作用。应应用用:杀杀菌菌、防防腐腐、皮皮肤肤、粘粘膜膜手手术术器器械械的消毒。
11、的消毒。e.g.:洁尔灭、新洁尔灭、度米芬等洁尔灭、新洁尔灭、度米芬等(三三)两性离子型表面活性剂两性离子型表面活性剂分子上同时具有正负电荷的表面活性剂,随介质的随介质的随介质的随介质的pHpHpHpH可成阳或阴离子型。可成阳或阴离子型。可成阳或阴离子型。可成阳或阴离子型。1.1.分类及常用品种分类及常用品种:天然活性剂:天然活性剂:阳离子部分:阳离子部分:季胺盐类;季胺盐类;阴离子部分:阴离子部分:磷酸型;磷酸型;合成活性剂:合成活性剂:阳离子部分:阳离子部分:胺盐、季胺盐;胺盐、季胺盐;阴离子部分:阴离子部分:羧基、硫酸酯基、羧基、硫酸酯基、磺酸基、磷酸酯基。磺酸基、磷酸酯基。2.2.优点
12、:优点:适用于任何pH溶液,在等电点时也无沉 淀。3.性质:性质:碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污力亦强;好、去污力亦强;酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强、毒性小。强、毒性小。4.常用品种 (1)卵磷脂卵磷脂lecithinlecithin:o是天然的两性离子表面活性剂,有很强乳化作用OW,其主要来源是大豆和蛋黄蛋黄。o对热不敏感,生物毒性低易氧化,60以上数天内即变为不透明褐色,在酸性和碱性条件以及酯酶作用下容易水解。不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水,溶于氯仿、乙醚、石油醚等有机溶剂,是制备注射用乳剂及脂质微粒
13、制剂注射用乳剂及脂质微粒制剂注射用乳剂及脂质微粒制剂注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料。卵磷脂化学分子式(2 2)氨基酸型和甜菜碱型)氨基酸型和甜菜碱型 为合成化合物,阴离子部分主要是羧酸盐,其阳离子部分为季铵盐或胺盐,由胺盐构成者即为氨基酸型;由季铵盐构成者即为甜菜碱型。氨基酸型氨基酸型在等电点(一般为微酸性)时亲水性减弱,并可能产生沉淀,而甜甜菜碱型菜碱型则无论在酸性、中性及碱性溶液中均溶,在等电点时也无沉淀。二、非离子型表面活性剂二、非离子型表面活性剂 其其分分子子溶溶于于水水后后,不不发发生生电电离离的的一一类类表表面面活活性剂性剂,显示表面活性的部分不是离子。,显示表面活性的部分不是
14、离子。亲亲油油基基:常常是是碳碳原原子子数数为为 818的的烃烃链链(可可以是脂肪族或芳香族)以是脂肪族或芳香族)亲亲水水基基:常常是是在在水水中中不不电电离离的的羟羟基基或或聚聚氧氧乙乙烯烯基基。亲亲水水基基的的亲亲水水性性较较弱弱,须须有有足足够够数数量量的的亲亲水水基基才才能能使使整整个个分分子子具具有有水水溶溶性性,否否则则就属于油溶性,在水中呈乳化或分散状态。就属于油溶性,在水中呈乳化或分散状态。结合:结合:酯键和醚键酯键和醚键非非离离子子表表面面活活性性剂剂溶溶于于水水或或有有机机溶溶剂剂中中,呈呈中性的分子或胶束状态。中性的分子或胶束状态。二、非离子型表面活性剂二、非离子型表面活
15、性剂 1.脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯脂脂肪肪酸酸单单甘甘油油酯酯,脂脂肪肪酸酸二二甘甘油油酯酯。不不溶溶于于水水例如:单硬脂酸甘油酯例如:单硬脂酸甘油酯主要用做主要用做W/O型辅助乳化剂。型辅助乳化剂。2.多元醇型多元醇型吐温吐温(Tween)、司盘、司盘(Span)3.聚氧乙烯型聚氧乙烯型聚聚氧氧乙乙烯烯脂脂肪肪酸酸酯酯(Myrij)、聚聚氧氧乙乙烯烯脂脂肪肪醇醇醚醚(Brij)4.聚氧乙烯聚氧丙烯型聚氧乙烯聚氧丙烯型 泊洛沙姆泊洛沙姆(Poloxamer)or 普郎尼克普郎尼克(Pluronic)1.多元醇型多元醇型(1)脱脱水水山山梨梨醇醇脂脂肪肪酸酸酯酯类类(脂脂肪肪酸酸山山梨梨坦坦,司
16、司盘盘,Span)通式:通式:e.g.:span 20(脱水山梨醇单月桂酸酯脱水山梨醇单月桂酸酯)span 40(脱水山梨醇单棕榈酸酯脱水山梨醇单棕榈酸酯)span 60(脱水山梨醇单硬脂酸酯脱水山梨醇单硬脂酸酯)span 65(脱水山梨醇三硬脂酸酯脱水山梨醇三硬脂酸酯)span 80(脱水山梨醇单油酸酯脱水山梨醇单油酸酯)span 85 (脱水山梨醇三油酸酯脱水山梨醇三油酸酯)(1)(1)脂肪酸山梨坦脂肪酸山梨坦类类司盘是粘稠状、白色至黄色的油状液体或蜡状固体。不溶于水不溶于水,易溶于乙醇,在酸、碱和酶的作用下容易水解,其HLB值从1.83.8,是常用的常用的W/OW/O乳乳化剂,化剂,但在
17、O/W型乳剂中,司盘20和司盘40常与吐温配伍用作混合乳化剂;而司盘60,司盘65等则适合在W/O型乳剂中与吐温配合使用。用于搽剂,软膏,亦可作为乳剂的辅助乳化剂(2)聚聚氧氧乙乙烯烯脱脱水水山山梨梨醇醇脂脂肪肪酸酸酯酯类类(聚聚山梨酯山梨酯,polysorbate;吐温吐温,Tween)通式:通式:e.g.:Tween 20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯)Tween 40(聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯)Tween 60(聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯)Tween 65(脱水山梨醇三硬脂酸酯脱水山梨醇三硬脂酸酯)
18、Tween 80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)Tween 85(聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯)常用的增增增增溶溶溶溶剂剂剂剂、O/WO/WO/WO/W型型型型乳乳乳乳化化化化剂剂剂剂、分分分分散散散散剂剂剂剂和和和和润润润润湿剂。湿剂。湿剂。湿剂。(3)蔗蔗糖糖脂脂肪肪酸酸酯酯(sucrose esters,SE)由由蔗蔗糖糖分分子子中中一一个个或或数数个个羟羟基基与与脂脂肪肪酸酸(硬硬脂脂酸酸、软软脂脂酸酸、棕棕榈榈酸酸等等)酯酯化化而而成成。不不溶溶于水,不溶于油。于水,不溶于油。SE是是单单酯酯、双双酯酯及及三三酯酯的的混混合合物物,改改
19、变变其其比比例例,其其亲亲水水性性就就发发生生变变化化,同同时时HLB值值也也可在可在116内范围变化。内范围变化。用用做做O/W型型乳乳化化剂剂、分分散散剂剂。一一些些高高脂脂肪肪酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。2.聚氧乙烯型聚氧乙烯型(1)聚氧乙烯脂肪酸酯(酯型)聚氧乙烯脂肪酸酯(酯型)通式:通式:RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OHe.g.:卖卖泽泽,Myrij;聚聚氧氧乙乙烯烯4040硬硬脂脂酸酸酯酯(polyoxyl 40 stearate),O/W型乳化剂型乳化剂(2)聚氧乙烯脂肪醇醚(醚型)聚氧乙烯脂肪醇醚(醚型)通式:通式:RO(CH2CH2O)
20、nHe.g.:苄苄泽泽,Brij;Brij 30与与Brij 35是是不不同同分分子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物西土马哥、平平加西土马哥、平平加0、埃莫尔弗、埃莫尔弗这一类表面活性剂通常被用作这一类表面活性剂通常被用作O/W型乳化剂型乳化剂3.聚氧乙烯聚氧丙烯型聚氧乙烯聚氧丙烯型 在在美美国国NF中中,名名为为泊泊洛洛沙沙姆姆(Poloxamer),国外商品名为普朗尼克国外商品名为普朗尼克(pluronic)。聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物通式:通式:HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)aH其其中中b至至少少为为1
21、5,聚聚氧氧乙乙烯烯链链为为化化合合物物总总量量的的1080。e.g.:Poloxamer 188/Pluronic F68,O/W型型乳化剂,可用于静脉乳剂乳化剂,可用于静脉乳剂3 表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质表面活性剂基本性质的几个概念表面活性剂基本性质的几个概念:临界胶束浓度临界胶束浓度亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB值值)Krafft 点和昙点点和昙点一、物理化学性质(一)表面活性(一)表面活性溶液内部的分子对表面的分子施加一溶液内部的分子对表面的分子施加一个向液体内部的净作用力,这种力使个向液体内部的净作用力,这种力使表面有收缩的趋势,即表面张力。表面有收缩的趋势,即
22、表面张力。(二)表面活性剂胶束(二)表面活性剂胶束1.临界胶束浓度临界胶束浓度(Critical micell concentration,CMC)胶胶束束(micelles):当当表表面面活活性性剂剂的的正正吸吸附附达达饱饱和和后后,表表面面活活性性剂剂分分子子自自身身依依赖赖范范德德华华力力相相互互聚聚集集,形形成成亲亲油油基基团团向向内内,亲亲水水基基团团向向外外,在在水水中中稳稳定定分分散散,大大小小在在胶胶体体粒粒子范围的缔合体子范围的缔合体,称为胶束。,称为胶束。反向胶束反向胶束(二)表面活性剂胶束1.1.定定义义:表表面面活活性性剂剂分分子子缔缔合合形形成成胶胶束束的的最最低低浓
23、度,即临界胶束浓度。浓度,即临界胶束浓度。亲油基团亲油基团 CMC 溶液在溶液在CMC时表面张力达到最低。时表面张力达到最低。CMC与与表表面面活活性性剂剂的的组组成成和和结结构构有有关关,不不同同表表面面活活性性剂剂的的CMC不不同同;也也随随外外部部条条件件而而改改变变,如如受受温温度度、溶溶液液pH值值及及电电解解质质等等的影响。的影响。2.胶束的结构胶束的结构3.CMC的测定的测定 表面张力法、电导法、光散射表面张力法、电导法、光散射临界胶界胶团浓度的度的测定定 当表面活性剂浓度达到临界胶团浓度,除表面张力外,当表面活性剂浓度达到临界胶团浓度,除表面张力外,溶液的物理性质发生急剧变化:
24、黏度、渗透压、密度、溶液的物理性质发生急剧变化:黏度、渗透压、密度、光散射。光散射。物理性质发生急剧变化的浓度物理性质发生急剧变化的浓度是表面活性剂浓度达到是表面活性剂浓度达到CMCCMC 表面张力法测定表面张力法测定CMC电导法测定电导法测定CMCCMC临界胶界胶团浓度的度的测定定(三)亲水亲油平衡值(三)亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance,HLB)定定义义:表表面面活活性性分分子子中中亲亲水水和和亲亲油油基基团团对对水或油的综合亲和力水或油的综合亲和力称亲水亲油平衡值。称亲水亲油平衡值。HLB亲水性亲水性范围:范围:040;非离子表面活性剂;非离子表面
25、活性剂020亲水水亲油平衡油平衡值(HLB):表面活性剂分子中的亲水基和亲油基对油或水的综合亲和能力。0石蜡:石蜡:完全由疏水的碳氢基团组成完全由疏水的碳氢基团组成聚氧乙烯:完全由亲水的聚氧乙烯基组成聚氧乙烯:完全由亲水的聚氧乙烯基组成2037891318HLB刻度刻度亲亲水水亲亲油油HLB 3-8:W/O型乳化剂型乳化剂HLB 8-16:O/W型乳化剂型乳化剂HLB 13-18:增溶剂增溶剂HLB 7-9:润湿剂润湿剂根据经验:根据经验:HLB范围范围:0 40非非 离离 子:子:HLB范围:范围:0 20非非 离离 子:子:HLB具有加和性具有加和性亲水水亲油平衡油平衡值 非离子表面活性剂
26、非离子表面活性剂的的HLB值具有值具有加和性加和性。HLB值的理论计算法:值的理论计算法:(四)表面活性剂的增溶作用(四)表面活性剂的增溶作用1 1 1 1、胶束增溶、胶束增溶、胶束增溶、胶束增溶表面活性剂表面活性剂在水中达到在水中达到CMCCMC后,一些水不后,一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度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,这种作可显著增加,形成透明胶体溶液,这种作用称为增溶。用称为增溶。最大增溶浓度(最大增溶浓度(MACMAC):当表面活性剂用量当表面活性剂用量为为1g1g时增溶药物达到饱和的浓度时增溶药物达到饱和的浓度2、温度对增溶的影响(1
27、)Krafft点点(克氏点)(克氏点)离离子子型型表表面面活活性性剂剂的的溶溶解解度度随随着着温温度度升升高高而而变变化化,当当温温度度升升高高到到某某一一温温度度时时,其其溶溶解解度度急剧增加急剧增加,该温度就是,该温度就是Krafft 点点。Krafft点点离离子子表表面面活活性性剂剂的的特特征征值值,也也是是表表面活性剂应用的温度下限。面活性剂应用的温度下限。e.g.:SDS-Na(28)&十十二二烷烷基基磺磺酸酸钠钠(70)真溶液胶束溶液5(2)起昙和昙点)起昙和昙点昙昙点点(cloud point):对对于于聚聚氧氧乙乙烯烯型型非非离离子子表表面面活活性性剂剂溶溶液液,升升高高温温度
28、度至至一一定定程程度度时时,表表面面活活性性剂剂溶溶解解度度急急剧剧下下降降和和析析出出,溶溶液液出出现现混混浊浊的的现现象象就就称称为为起起昙昙(clouding formation),此时的温度就称为,此时的温度就称为。在在昙昙点点温温度度时时,聚聚氧氧乙乙烯烯型型非非离离子子表表面面活活性性剂增溶空间剂增溶空间 ,增溶能力,增溶能力 。某某些些聚聚氧氧乙乙烯烯型型表表面面活活性性剂剂在在常常压压下下观观察察不不到昙点(泊洛沙姆到昙点(泊洛沙姆108、188)。温温度度降降低低后后恢恢复复原原状状,但但有有些些难难以以恢恢复复。含含此类物质的制剂灭菌时应该注意此类物质的制剂灭菌时应该注意
29、聚氧乙烯链强烈脱水和收缩WHY?二、表面活性剂的生物学性质二、表面活性剂的生物学性质1.对药物吸收的影响对药物吸收的影响被被增增溶溶的的药药物物通通过过胶胶束束和和胃胃肠肠粘粘膜膜发发生生融融合合,增加吸收增加吸收表表面面活活性性剂剂溶溶解解生生物物膜膜脂脂质质而而增增加加上上皮皮细细胞胞的通透性,增加吸收的通透性,增加吸收浓度的影响浓度的影响 2.与蛋白质相互作用与蛋白质相互作用电性中和电性中和破破坏坏维维持持蛋蛋白白质质三三维维结结构构的的盐盐键键,氢氢键键和和疏疏水键,使蛋白质变性水键,使蛋白质变性3.毒性毒性阳离子阳离子阴离子阴离子非离子非离子(口服一般无毒口服一般无毒)静脉静脉口服口
30、服溶溶血血:阴阴/阳阳离离子子较较大大;非非离离子子轻轻微微,以以吐吐温类最小。温类最小。聚聚氧氧乙乙烯烯烷烷基基醚醚聚聚氧氧乙乙烯烯芳芳基基醚醚聚聚氧氧乙乙烯烯脂脂肪肪酸酸酯酯吐吐温温类类;吐吐温温20吐吐温温60吐吐温温40吐吐温温80。吐吐温温类类目目前前只只用用于于肌肌内内注注射射液中。液中。静注:卵磷脂、静注:卵磷脂、Poloxamer 188 4.刺激性刺激性外外用用时时,长长期期或或高高浓浓度度外外用用可可引引起起皮皮肤肤和和粘粘膜的损害。膜的损害。吐温类很小,季铵盐类最强吐温类很小,季铵盐类最强4 表面活性剂的应用表面活性剂的应用 增溶剂增溶剂乳化剂乳化剂润湿和助悬作用润湿和助
31、悬作用起泡剂和消泡剂起泡剂和消泡剂 去污剂去污剂消毒和杀菌剂消毒和杀菌剂与与细细菌菌生生物物膜膜蛋蛋白白作作用用使使之之变变性性或或破破坏坏(苯苯扎扎溴溴铵铵、甲酚皂等甲酚皂等)。一、增溶剂一、增溶剂(一)增溶的机理(一)增溶的机理增增溶溶(solubilization):表表面面活活性性剂剂在在水水溶溶液液中中达达到到CMC后后,一一些些水水不不溶溶性性或或微微溶溶性性物物质质在在胶胶束束溶溶液液中中的的溶溶解解度度可可显显著著增增加加,形形成透明胶体溶液,这种作用称为成透明胶体溶液,这种作用称为。胶胶束束增增溶溶体体系系是是热热力力学学稳稳定定体体系系也也是是热热力力学平衡体系学平衡体系。
32、最最 大大 增增 溶溶 浓浓 度度(maximum additive concentration,MAC):当当表表面面活活性性剂剂用用量量为为1 g时增溶药物达到饱和的浓度即为时增溶药物达到饱和的浓度即为。1.增增溶溶体体系系:溶溶剂剂、增增溶溶剂剂和和增增溶溶质质(三三元元相图相图)。2.增溶机理:增溶机理:胶束胶束3.影响增溶作用的因素:影响增溶作用的因素:增溶剂的性质增溶剂的性质:同系物中碳链同系物中碳链 增溶量增溶量增溶质的性质增溶质的性质:如分子量、结构、组成如分子量、结构、组成加入顺序:加入顺序:增溶剂增溶剂+增溶质增溶质增溶剂增溶剂+水水增溶剂的用量:增溶剂的用量:三元相图三元
33、相图2.2.增溶质的性质增溶质的性质(1)极性的影响:)极性的影响:对对强极性和非极性强极性和非极性药物药物而言,而言,非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂HLBHLB值值越大,增溶效果越好越大,增溶效果越好;对极性低的药物;对极性低的药物则正好相反。则正好相反。(2)结构的影响:)结构的影响:增溶质同系物随增溶质同系物随着着烃链的增加,其增溶能力降低烃链的增加,其增溶能力降低;不不饱和化合物比它们对应的饱和物更易溶饱和化合物比它们对应的饱和物更易溶解;解;增溶质的碳氢链支链对溶解度影增溶质的碳氢链支链对溶解度影响很小,但响很小,但环状化合物的支链增加,环状化合物的支链增加,使使增溶量增加。增
34、溶量增加。(3)解离度的影响)解离度的影响不不解解离离的的极极性性药药物物和和非非极极性性药药物物易易为为表表面面活性剂增溶,效果明显活性剂增溶,效果明显解离药物:解离药物:a.+相相反反电电荷荷的的表表面面活活性性剂剂增增溶溶、可可溶溶性性复合物复合物、不溶性复合物不溶性复合物(烃链长者烃链长者)等。等。b.+非非离离子子表表面面活活性性剂剂很很少少形形成成不不溶溶性性复复合合物物,但但受受pH影影响响(弱弱酸酸偏偏酸酸性性;弱弱碱碱偏碱性;两性药物偏碱性;两性药物等电点时增溶较多等电点时增溶较多)。WHY?(4)多多组组分分增增溶溶质质的的增增溶溶:对对主主药药的的增增溶溶效效果果取取决决
35、于于各各组组分分与与表表面面活活性性剂剂的的相相互互作作用。用。a.是否与主药竞争同一位置是否与主药竞争同一位置;b.对表面活性剂的吸附与结合对表面活性剂的吸附与结合;c.扩增胶束体积。扩增胶束体积。(5)其其他他因因素素:抑抑菌菌剂剂或或其其他他抗抗菌菌药药物物:增增溶溶活活性性,用用量量以以达达抑抑菌菌剂剂的的浓浓度度(尼泊金甲酯,乙酯,丙酯,丁酯等尼泊金甲酯,乙酯,丙酯,丁酯等)。3 3温度的影响温度的影响离子表面活性剂温度升高,分子热运动增加,使胶束产生增溶的空间加大,因而增溶量增大;对对聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂,温,温度升高,聚氧乙烯水化作用减弱,度升
36、高,聚氧乙烯水化作用减弱,CMCCMC减减小,胶束聚集数增加,使小,胶束聚集数增加,使非极性有机化非极性有机化合物增溶量增加合物增溶量增加,而,而极性有机物极性有机物在昙点在昙点以前增溶量增大,若继续升高温度,造以前增溶量增大,若继续升高温度,造成聚氧乙烯基脱水而卷缩,减少了极性成聚氧乙烯基脱水而卷缩,减少了极性有机物增溶空间,致使有机物增溶空间,致使增溶量减少增溶量减少。(二)表面活性剂溶液的化学稳定性(二)表面活性剂溶液的化学稳定性药药物物增增溶溶后后的的稳稳定定性性可可能能与与胶胶束束表表面面的的性性质质、结结构构和和胶胶束束缔缔合合体体的的反反应应性性、药药物物本本身身的的降降解解途途
37、径径、环环境境pH值值、离离子子强强度度等等多多种种因因素素有关。有关。酯酯类类药药物物在在碱碱性性溶溶液液中中的的水水解解反反应应,水水解解中中间间产产物物为为带带负负电电荷荷的的阴阴离离子子,阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂的的正正电电荷荷加加速速反反应应,阴阴离离子子表表面面活活性性剂剂抑制反应。抑制反应。(二)表面活性剂溶液的化学稳定性(二)表面活性剂溶液的化学稳定性胶胶束束表表面面的的性性质质、结结构构和和胶胶束束缔缔合合体体的的反反应应性性药物本身的降解途径药物本身的降解途径环境环境pH值值离子强度离子强度e.g.:青青霉霉素素的的酸酸降降解解,阳阳离离子子/非非离离子子抑抑制制,
38、而被阴离子表面活性剂催化。而被阴离子表面活性剂催化。(三)表面活性剂的复配(三)表面活性剂的复配表表面面活活性性剂剂相相互互间间或或与与其其他他化化合合物物的的配合使用称为配合使用称为复配复配。在在表表面面活活性性剂剂的的增增溶溶应应用用中中,如如果果能能选选择择适适宜宜的的配配伍伍,可可增增溶溶能能力力,表面活性剂的用量表面活性剂的用量。1.增加烃类增溶质的增溶量。增加烃类增溶质的增溶量。2.降低极性物质增溶量。降低极性物质增溶量。3.离离子子表表面面活活性性剂剂盐盐析析(salt out),对对非非离子表面活性剂影响较小。离子表面活性剂影响较小。4.由由于于吸吸附附使使浓浓度度下下降降;或
39、或与与荷荷相相反反电电荷荷的某些固体物质形成不溶性复合物。的某些固体物质形成不溶性复合物。1.与中性无机盐的配伍与中性无机盐的配伍长长链链脂脂肪肪醇醇(C12)或或某某些些多多元元醇醇参参与与形形成成混混合胶束,短链脂肪醇合胶束,短链脂肪醇(C1C6)破坏胶束。破坏胶束。脂肪醇+表活剂混合胶束烃核V对碳氢化合物增容量极性有机物如尿素,乙二醇会提高其极性有机物如尿素,乙二醇会提高其CMC。2.有机添加剂有机添加剂明明胶胶,PVP,PEG,PVA会会吸吸附附表表面面活活性性剂,升高剂,升高CMC。离离子子型型表表面面活活性性剂剂与与荷荷相相反反电电荷荷的的高高分分子子物质形成不溶性复凝聚物。物质形
40、成不溶性复凝聚物。3.水溶性高分子水溶性高分子同同系系物物混混合合体体系系:介介于于各各自自活活性性间间,趋趋于于活性较高组分。活性较高组分。非离子型和离子型表面活性剂混合非离子型和离子型表面活性剂混合阳阳离离子子型型表表面面活活性性剂剂和和阴阴离离子子型型表表面面活活性性剂剂混混合合(严严格格的的比比例例+适适当当的的混混合合方方法法增增效作用)效作用)4.表面活性剂混合体系表面活性剂混合体系二、乳化剂二、乳化剂优良乳化剂的性质:优良乳化剂的性质:较强的表面活性迅速吸附在分散相液滴的周围,形成能阻止液滴合并的界面膜能在液滴表面形成电屏障,保证液滴之间具有足够的静电引力能增加乳剂的黏度,增加其
41、稳定性较低的浓度既能够发挥乳化作用二、乳化剂二、乳化剂表面活性剂的应用表面活性剂的应用HLBHLB值在值在8 81616用作用作O/WO/W型的乳化剂型的乳化剂HLBHLB值在值在3 38 8用作用作W/OW/O型的乳化剂型的乳化剂阳离子不做内服乳剂的乳化剂阳离子不做内服乳剂的乳化剂阴离子一般外用制剂的乳化剂阴离子一般外用制剂的乳化剂两性离子可作内服乳剂的乳化剂两性离子可作内服乳剂的乳化剂非离子可用于内服或外用,甚至静脉非离子可用于内服或外用,甚至静脉复合乳化剂较单一乳化剂效果为好复合乳化剂较单一乳化剂效果为好三、润湿剂三、润湿剂促进液体在固体表面铺展或渗透的作用叫润湿作用HLB值在79直链脂
42、肪族表面活性剂应在812个碳原子为宜;对于烷基硫酸盐以硫酸根处于碳氢链的中部为宜常用的有聚山梨酯类、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、起泡剂和消泡剂四、起泡剂和消泡剂起泡剂起泡剂:亲水性、HLB值高消泡剂消泡剂:亲油性、HLB13五、去污剂五、去污剂HLBHLB:1316代表:代表:肥皂类、十二烷基硫酸钠、油酸钠、磺酸钠机理:机理:复杂,润湿、分散、乳化、增溶、起泡六、消毒剂和杀菌剂六、消毒剂和杀菌剂种类:种类:阳离子表面活性剂、两性表面活性剂机理机理:表面活性剂与生物膜蛋白的强烈相互作 用、失活此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢