药剂学表面活性剂课件.pptx

1、表面活性剂分子表面活性剂分子二、表面活性剂的结构特点二、表面活性剂的结构特点 非极性烃链非极性烃链 极性基团极性基团非极性烃链：非极性烃链：8个碳原子以上个碳原子以上烃链烃链 极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变。对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形成单层吸附，当其达到临界胶束浓度时，转为双层吸附。对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附。三、表面活性剂的吸附性三、表面活性剂的吸附性2.2.表面活

2、性剂在固体表面的吸附表面活性剂在固体表面的吸附第二节第二节 表面活性剂的分类表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质：离子表面活性剂非离子表面活性剂高分子表面活性剂和低分子表面活性剂阳离子表面活性剂阴离子表面活性剂两性离子表面活性剂三、表面活性剂的增溶作用三、表面活性剂的增溶作用（一）胶束增溶（一）胶束增溶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，这种作用称为增溶增溶(solubilization)。一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常借此增溶，形成澄明溶液及提高浓度。（一）胶束增溶（一）胶束增溶胶束

3、增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。当表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和的浓度即为最大增溶浓度(maximum additive concentration,MAC)。表面活性剂CMC及缔合数不同，增溶MAC就不同。CMC越低、缔合数越大，MAC就越高。影响胶束的形成影响增溶质的溶解影响表面活性剂的溶解度三、表面活性剂的增溶作用三、表面活性剂的增溶作用（二）温度对增溶的影响（二）温度对增溶的影响对于离子表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质对于离子表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活

4、性剂的溶解度。在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度。四、表面活性剂的复配四、表面活性剂的复配表面活性剂相互间或与其他化合物的配合使用称为复配复配。适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等性能方面优于单一表面活性剂体系，不性能方面优于单一表面活性剂体系，不适当的配伍将破坏表面活性作用。适当的配伍将破坏表面活性作用。（一）与中性无机盐的配伍（一）与中性无机盐的配伍在离子表面活性剂溶液中加入可溶性的中性无机在离子表面活性剂溶液中加入可溶性的中性无机盐，则反离子会产生一定的影响：反离子结合率盐，则反离子会产生一定的影响：反离子结合率越高和浓度越高，表面活性剂越高和浓度

5、越高，表面活性剂CMC降低就越显著，降低就越显著，从而增加了胶束数量，增加烃核总体积，增加了从而增加了胶束数量，增加烃核总体积，增加了烃类增溶质的增溶量。烃类增溶质的增溶量。由于无机盐使胶束栅状层分子间的电斥力减少，由于无机盐使胶束栅状层分子间的电斥力减少，分子排列更紧密，减少了极性增溶质的有效增溶分子排列更紧密，减少了极性增溶质的有效增溶空间，故对极性药物的增溶量降低。空间，故对极性药物的增溶量降低。无机盐对离子表面活性剂的影响较小，但在高浓无机盐对离子表面活性剂的影响较小，但在高浓度时（度时（0.1mol/L）可破坏表面活性剂聚氧乙烯等）可破坏表面活性剂聚氧乙烯等亲水基与水分子的结合，使浊

6、点降低。亲水基与水分子的结合，使浊点降低。脂肪醇与表面活性剂分子形成混合胶束，烃核的体积增大，对碳氢化合物的增溶量增加，一般以碳原子在12以下的脂肪醇有较好效果。一些多元醇（如果糖、木糖、山梨醇等）也有类似效果。一些短链醇不仅不能与表面活性剂形成混合胶束，还可能破坏胶束的形成，如C1C6的醇等。极性有机物（如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等均升高表面活性剂的临界胶束浓度。（二）有机添加剂（二）有机添加剂水溶性高分子吸附表面活性剂，减少溶水溶性高分子吸附表面活性剂，减少溶液中游离表面活性剂分子数量，临界胶液中游离表面活性剂分子数量，临界胶束浓度升高；束浓度升高；水溶性高分子与表面活性剂形成不溶性水

7、溶性高分子与表面活性剂形成不溶性复合物复合物；但在含有高分子的溶液中，一旦有胶束但在含有高分子的溶液中，一旦有胶束形成，其增溶效果却显著增加。形成，其增溶效果却显著增加。（三）水溶性高分子（三）水溶性高分子1.1.同系物混合体系同系物混合体系二个同系物等量混合体系的表面活性介二个同系物等量混合体系的表面活性介于两者之间而更趋于活性较高（即碳链于两者之间而更趋于活性较高（即碳链更长）的同系物，对更长）的同系物，对CMC较小组分有根较小组分有根大的影响。大的影响。混合体系的混合体系的CMC与各组分摩尔分数不呈与各组分摩尔分数不呈线性关系，也不等于简单加和平均值。线性关系，也不等于简单加和平均值。（

8、四）表面活性剂混合体系（四）表面活性剂混合体系2.2.非离子型表面活性剂与离子型表面活性非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂混合体系剂混合体系两者更容易形成混合胶束，CMC介于两种表面活性剂CMC之间或低于其中任一表面活性剂的CMC。对于阴离子型表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂混合体系，当聚氧乙烯数增加时，可能发生更强的协同作用，但电解质可使协同作用减弱。（四）表面活性剂混合体系（四）表面活性剂混合体系3.3.阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂混合体系剂混合体系表面活性剂混合物的增效程度与两者混合比例有表面活性剂混合物的增效程度与两者混合比例有关及

9、碳氢链长度有关，碳氢链长度越接近以及碳关及碳氢链长度有关，碳氢链长度越接近以及碳氢链越长，增溶作用也越强。氢链越长，增溶作用也越强。带有相反电荷的离子型表面活性剂的适当配伍可带有相反电荷的离子型表面活性剂的适当配伍可形成具有很高表面活性的分子复合物，对润湿、形成具有很高表面活性的分子复合物，对润湿、增溶、起泡、杀菌等均有增效作用。增溶、起泡、杀菌等均有增效作用。如混合比例不当、混合方法不适，可导致溶解度如混合比例不当、混合方法不适，可导致溶解度很小的离子化合物从溶液中沉淀。很小的离子化合物从溶液中沉淀。（四）表面活性剂混合体系（四）表面活性剂混合体系五、表面活性剂增溶作用的应用五、表面活性剂增

10、溶作用的应用1.1.增溶相图增溶相图 增溶体系是溶剂、增溶剂和增溶质组成的三元体系，三元体系的最佳比例常通过实验制作三元相图来确定。制作三元相图：按一组比例取增溶剂和增溶质混匀，分别滴加蒸馏水，计算各混浊点处三组分的重量或体积百分数，并绘入三角坐标图中。2.2.解离性药物的增溶解离性药物的增溶当解离药物与带有相反电荷的表面活性剂混合时，在不同配比下可能出现增溶、形成可溶性复合物和不溶性复合物等复杂情况。解离药物与非离子表面活性剂的配伍很少形成不溶性复合物，但pH值可明显影响药物的增溶量。对于弱酸性药物而言，在偏酸性环境中有较大程度的增溶；对于弱碱性药物，则在偏碱性条件下有更多的增溶；作为两性离

11、子则在等电点时有最大增溶量。3.3.多组分增溶质的增溶多组分增溶质的增溶制剂中有多组分存在时，对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。多种组分与主药竞多种组分与主药竞争同一增溶位置争同一增溶位置某一组分吸附或结某一组分吸附或结合表面活性剂分子合表面活性剂分子增溶量减少增溶量减少某些组分也可某些组分也可扩大胶束体积扩大胶束体积主药的增溶量增加主药的增溶量增加4.4.抑菌剂的增溶抑菌剂的增溶抑菌剂或其他抗菌药物在表面活性剂溶液中易被增溶而降低活性，需增加用量才能达到原来相同的抑菌效果。5.5.表面活性剂溶液的化学稳定性表面活性剂溶液的化学稳定性药物增溶后的稳定性可能与胶束表面性质、结构

12、和胶束缔合体的反应性、药物本身的降解途径、环境的pH值、离子强度等多种因素有关。6.6.增溶剂加入的顺序增溶剂加入的顺序在实际增溶时，增溶剂的增溶能力可因组分的加入顺序不同出现差别。通常将增溶质与增溶剂先行混合要比增溶剂与水混合的效果好。如果在使用中无需稀释，则用二元相图选择配比较好。在增溶药物时，达到增溶平衡时往往需要较长的时间。六、表面活性剂的其他应用六、表面活性剂的其他应用表面活性剂除了增溶外，还常用做乳化剂、润湿剂和助悬剂、起泡剂和消泡剂、去污剂、消毒剂或杀菌剂等。1.1.起泡剂和消泡剂起泡剂和消泡剂 起泡剂通常具有较强的亲水性和较高的HLB值。在产生稳定泡沫的情况下，加入一些HLB值

13、为13的亲油性较强的表面活性剂，可使泡沫破坏。2.2.去污剂去污剂 HLB值一般在1316。3.3.消毒剂和杀菌剂消毒剂和杀菌剂 大多数阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂都可用作消毒剂，少数阴离子表面活性剂也有类似作用。离子型表面活性剂在酸性或碱性介质中都可能与蛋白质结合。在碱性中，羧基解离在碱性中，羧基解离，蛋白质-+表面活性剂+电性结合；在酸性中，胺在酸性中，胺基、基、氨氨基解离基解离，蛋白质-+表面活性剂+电性结合。蛋白质构象中的次级键(盐键、氢键、疏水键)+表面活性剂盐键、氢键、疏水键破坏 蛋白质内部变成无秩序的疏松状态破坏螺旋结构 蛋白质变性。二、表面活性剂与蛋白质的相互作用二、表面活性剂与蛋白质的相互作用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.口服给药呈慢性毒性：大小顺序也是阳阴非，非离子型表面活性剂口服相对没有毒性。3.静脉给药与口服比较具有较大的毒性。4.阴、阳离子表面活性剂不仅毒性较大，而且有溶血作用。非离子型表面活性剂也有溶血作用，但一般较小。三、表面活性剂的毒性三、表面活性剂的毒性各类表面活性剂以外用制剂的形式长期应用或高浓度使用时可能出现皮肤或粘膜损害。但仍以非离子型的对皮肤，粘膜的刺激性为最小。四、表面活性剂的刺激性四、表面活性剂的刺激性