人衛(wèi)版第七版藥劑學(xué) 第三章 表面活性劑.ppt

1、第3章表面活性劑，1。掌握表面活性劑的概念、結(jié)構(gòu)特征、分類、理化性質(zhì)；2.熟練的表面活性劑對(duì)藥物吸收的影響；表面活性劑的應(yīng)用；3.了解表面活性劑的吸附；表面活性劑的毒性、刺激性和生物降解性。學(xué)習(xí)要求，2，第一節(jié)概述，表面活性劑的定義：(表面活性劑)是指一種具有很強(qiáng)表面活性的物質(zhì)，通過(guò)添加少量表面活性劑可以顯著降低液體的表面張力。它還具有增溶和乳化作用，這與表面活性物質(zhì)不同。3、兩親結(jié)構(gòu)、2、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征、4、(1)表面活性劑在溶液表層聚集的現(xiàn)象稱為正吸附。(2)正吸附改變了溶液的表面性質(zhì)，最外層表現(xiàn)出烴鏈性質(zhì)，表現(xiàn)出較低的表面張力，導(dǎo)致潤(rùn)濕性、乳化性、起泡性等更好。(3)當(dāng)表面活性劑濃

2、度較低時(shí)，表面張力明顯降低，表面活性較強(qiáng)。3.表面活性劑的吸附。表面活性劑分子在溶液5中的正吸附。當(dāng)表面活性劑溶液與固體接觸時(shí)，表面活性劑分子可能吸附在固體表面，導(dǎo)致固體表面性質(zhì)的變化。當(dāng)表面活性劑濃度較低時(shí)，極性固體物質(zhì)形成單層吸附，當(dāng)達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，變成雙層吸附。對(duì)于非極性固體，通常只發(fā)生單層吸附。3。表面活性劑的吸附。表面活性劑在固體表面的吸附。表面活性劑在溶液表面的吸附。水，根據(jù)分子組成特點(diǎn)和劑型的解離特性：1 .離子表面活性劑(1)陰離子表面活性劑：高級(jí)脂肪酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、膽酸鹽(2)陽(yáng)離子表面活性劑：季銨化合物、新潔爾滅(3)兩性離子表面活性劑：卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型

3、(2)，非離子表面活性劑(1)脂肪酸甘油酯(2)，多元醇型(3)，聚氧乙烯型(4)聚氧丙烯共聚物，第2節(jié)表面活性劑分類，8、非離子型(不在水中離子化)，陰離子型陽(yáng)離子型兩性離子型，9，1。離子表面活性劑。高級(jí)脂肪酸鹽：通式：(RCOO)-NMn分類：?jiǎn)蝺r(jià)金屬皂(鉀和鈉皂)；二價(jià)或多價(jià)肥皂(鉛、鈣和鋁肥皂)；有機(jī)胺皂(三乙醇胺皂)的特性：它具有良好的乳化能力，容易被酸和多價(jià)鹽破壞，多價(jià)鹽被電解液鹽析。用途：具有一定的刺激性，可用作外用制劑。不要口服。(1)陰離子表面活性劑，10，2，硫酸鹽通式：ROSO3-M分類：硫酸鹽油(硫酸鹽蓖麻油)；高級(jí)脂肪醇硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)。性質(zhì)：可與水混溶，高

4、度乳化，穩(wěn)定，耐酸、鈣，易與一些高分子陽(yáng)離子藥物沉淀。用途：用肥皂代替皮膚清洗；它有一定的刺激性，主要用作外用軟膏的乳化劑。有時(shí)用作固體制劑如片劑的潤(rùn)濕劑或增溶劑。11，3，磺酸鹽通式：RSO3-M分類：脂肪族磺酸鹽，如琥珀酸二辛酯鈉；烷基芳基磺酸鹽，如十二烷基苯磺酸鈉，常用洗滌劑；烷基苯磺酸鹽；膽酸鹽，如?；悄懰徕c。性質(zhì)：水溶性、耐酸性、耐鈣、鎂鹽性比硫酸鹽差，且不易水解。用途：粘度低，去污力強(qiáng)，油分散性好，是常用的優(yōu)良洗滌劑。結(jié)構(gòu)：它包含一個(gè)帶正電荷的五價(jià)氮原子。2.特點(diǎn)：水溶性高，在酸性和堿性溶液中穩(wěn)定，表面活性和殺菌效果好。但它容易與一些大分子陰離子藥物沉淀。3.應(yīng)用：滅菌；防腐。有毒

5、，主要用于皮膚、粘膜和手術(shù)器械的消毒。4.常用品種：苯扎氯銨(潔爾美)；苯扎溴銨(苯扎溴銨)，(二)陽(yáng)離子表面活性劑，13，陽(yáng)離子表面活性劑，苯扎氯銨(苯扎溴銨)和苯扎溴銨(苯扎溴銨)等。苯扎溴銨：十二烷基二甲基芐基溴銨CH3(CH2)11 NME 2C 7HBr-(R1R2NR3RX 4-)，14、一種分子結(jié)構(gòu)中帶有正電荷和負(fù)電荷基團(tuán)的表面活性劑，在介質(zhì)的酸堿度下可變成陽(yáng)離子或陰離子。卵磷脂：不溶于水，可用作注射用乳劑的乳化劑和脂質(zhì)體的主要原料；氨基酸型和甜菜堿型兩性離子表面活性劑。后者的最大優(yōu)點(diǎn)是它適用于任何酸堿度的溶液，在等電點(diǎn)沒(méi)有沉淀。性能：在堿性水溶液中呈陰離子，去污力強(qiáng)；酸性水溶液

6、是陽(yáng)離子的，具有很強(qiáng)的殺菌能力。(3)兩性離子表面活性劑，15、1。親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)組成(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；親脂基團(tuán)(長(zhǎng)鏈脂肪酸、長(zhǎng)鏈脂肪醇、烷基或芳基)；親水基團(tuán)和親脂基團(tuán)通過(guò)酯鍵和醚鍵結(jié)合。2.性質(zhì)：低毒性，不解離，不受酸堿度影響；可與大多數(shù)藥物配伍，廣泛用于外用、口服和注射。非離子表面活性劑，16、(1)脂肪酸甘油酯的類型：脂肪酸單甘油酯和脂肪酸二甘油酯。性質(zhì)：不溶于水，在水、熱、酸、堿和酶的作用下，易水解成甘油和脂肪酸，HLB值為34。用途：主要用作水包油型輔助乳化劑。常見(jiàn)品種，17、(2)1型多元醇。蔗糖脂肪酸酯的類型：?jiǎn)熙?、二酯、三酯和聚酯。性質(zhì)：在酸、堿和酶的作用下，易水解

7、成游離脂肪酸和蔗糖，HLB值為513。溶于丙二醇和乙醇，但不溶于水，但在水和甘油中加熱會(huì)形成凝膠。用途：主要用作水包油型乳化劑和分散劑。常用品種，18、2。脂肪酸脫水山梨糖醇不溶于水，溶于乙醇，易被酸、堿和酶水解，HLB值低，常用作水包油型乳化劑。斯潘德克斯20(月桂縮醛)斯潘德克斯40(棕櫚脫水山梨醇)斯潘德克斯60(硬脂酸山梨糖醇酐)斯潘德克斯65(三硬脂酸山梨糖醇酐)斯潘德克斯80(油酸山梨糖醇酐)斯潘德克斯85(三油酸山梨糖醇酐)，斯潘德克斯的一般公式，常用品種、19、3。聚山梨醇酯20 (Tween 20)、聚山梨醇酯40 (Tween 40)、聚山梨醇酯60 (tween 60)、

8、聚山梨醇酯65 (Tween 65)、聚山梨醇酯80 (Tween 80)、聚山梨醇酯85 (Tween 85)、Tween分子式、常用品種、20、1。聚氧乙烯脂肪酸酯(Seltzer，通式為Myrij): RCOOCH2(CH2O CH2)nCH2OH品種：Myrij-45 Myrij-49 Myrij-51 Myrij-52 Myrij-53用途：它具有很強(qiáng)的水溶性和乳化能力，用作增溶劑和水包油型乳化劑。(3)聚氧乙烯型，常用品種，21。2。聚氧乙烯脂肪醇醚的通式：RO(CH2O CH2)nH產(chǎn)品3360 (1) Brij，如Brij-30和Brij-35，作為O/W乳化劑。(2)鯨蠟醇是

9、一種水包油型乳化劑或揮發(fā)油增溶劑。(3) Perogol O (4) Amore emlphor可溶于水、乙醇和各種有機(jī)溶劑，HLB值為1218。它具有很強(qiáng)的親水性和乳化能力，可用作增溶劑和水包油型乳化劑。普通品種，22，泊洛沙姆，商品名Pluronic，通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH，性質(zhì)：淡黃色液體或固體；分子量在100010000以上；HLB值為0.530；聚氧丙烯是親脂性的；聚氧乙烯是親水基團(tuán)；它具有乳化、潤(rùn)濕、分散、發(fā)泡、消泡等優(yōu)良性能，但增溶能力較弱。泊洛沙姆188 (pluronic F68)無(wú)毒、無(wú)抗原性、無(wú)過(guò)敏性、無(wú)刺激性，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？?/p>

10、用作靜脈乳劑的水包油型乳化劑。用該產(chǎn)品制備的乳液能經(jīng)受熱壓滅菌和低溫冷凍，而不改變其物理穩(wěn)定性。(4)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，普通品種，23。泊洛沙姆的命名規(guī)則，1。根據(jù)聚合中環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的比例。命名規(guī)則是泊洛沙姆后面跟著三個(gè)數(shù)字，前兩個(gè)數(shù)字代表聚氧丙烯鏈段的分子量，后一個(gè)數(shù)字代表聚氧乙烯鏈段在共聚物中的分子量比例。例如：泊洛沙姆188: 18代表聚氧丙烯鏈段18*1001800的分子量(實(shí)際上為1750，取整數(shù))；8代表共聚物80中聚氧乙烯鏈段的分子量比例；泊洛沙姆188的分子量可以估計(jì)為9000(實(shí)際上是8350)。2.在泊洛沙姆的命名規(guī)則中，尾數(shù)為7或8的共聚物都是固體，尾數(shù)低于

11、5的共聚物是半固體或液體。24、第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)(1)臨界膠束：當(dāng)水溶液中表面活性劑分子的數(shù)量不斷增加時(shí)，它們憑借自身的范德華力相互聚集，形成向內(nèi)具有親脂性基團(tuán)和向外具有親水性基團(tuán)的分子締合，稱為膠束。1。表面活性劑膠束，(掌握羧甲基纖維素和HLB的定義和HLB的計(jì)算)，25。第三節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)，臨界膠束濃度：形成膠束的表面活性劑分子的最低濃度。(掌握CMC的定義，p37)或：表面活性劑在水中處于低濃度的分子狀態(tài)，分散在水中；當(dāng)濃度逐漸增加到一定程度時(shí)，許多表面活性劑分子立即結(jié)合成大團(tuán)形成“膠束”，表面活性劑在水中形成膠束所需的最低濃度稱為臨界膠束濃度，即CMC。1.表面活性

12、劑膠束，26、(2)膠束結(jié)構(gòu)，27、CMC，溶液的表面張力基本上達(dá)到最低值，溶液的許多物理性質(zhì)，如摩爾電導(dǎo)、粘度、滲透壓、密度、光散射等，都發(fā)生顯著變化。根據(jù)這些性質(zhì)與表面活性劑濃度的關(guān)系，可以推導(dǎo)出表面活性劑的臨界膠束濃度。溫度、濃度、電解質(zhì)、酸堿度等因素也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。(3)臨界膠束濃度的測(cè)定，(28)，(2)親水親油平衡(HLB)是表面活性劑分子中親水親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親和力。數(shù)值范圍：HLB值范圍為040，其中非離子表面活性劑的HLB值范圍為020。HLB值越大，親水性越強(qiáng)。HLB值越大，親水性越強(qiáng)。HLB值越小，親脂性越強(qiáng)。值越小，親脂性越強(qiáng)。(掌握HLB值的定義，熟練掌

13、握其計(jì)算方法)，29，阿拉伯膠，黃蓍膠，明膠，30，HLB值的表面活性劑的應(yīng)用范圍，HLB=38(6)可用作W/O乳化劑HLB=79可用作潤(rùn)濕劑HLB=818可用作O .增溶劑洗滌劑O/W乳化劑潤(rùn)濕劑W/O乳化劑消泡劑，圖3-2不同HLB表面活性劑的適用范圍，31、(1)非離子表面活性劑的HLB值為添加劑， 混合HLB值可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式獲得：HLBab=(HLBaWa HLBbWb)/(Wa Wb) (2)理論計(jì)算方法：如果HLB值是表面活性劑分子中各種結(jié)構(gòu)基團(tuán)的貢獻(xiàn)的總和，則每個(gè)基團(tuán)對(duì)HLB值的貢獻(xiàn)可由HLB基團(tuán)的數(shù)目表示，那么：HLB=(親水基團(tuán)HLB)(親脂基團(tuán)HLB) 7，HLB值的計(jì)算

14、(掌握，P39)，32，33，HLB值的計(jì)算實(shí)例，1。 乳化硅油所需的HLB值為10.5。如果將55%的聚山梨醇酯60(HLB值為14.9)與45%的另一種待測(cè)表面活性劑混合以獲得最佳乳化效果，請(qǐng)嘗試計(jì)算該表面活性劑的HLB值。解決方法：根據(jù)乳化硅油的HLB值，HLB=(HLB1W 1HLB 2W2)/(W1W2)=(14 . 90 . 55 HLB 20.45)/(0 . 550 . 45)=10.5。因此，HLB2=5.12:該表面活性劑的HLB值為5.12。(2分)(1分)(1分)(1分)，34，(3)表面活性劑的增溶，(1)通過(guò)表面活性劑溶液中的膠束增溶一些不溶性藥物，如揮發(fā)油、脂溶性

15、維生素和類固醇激素，形成澄清溶液并增加濃度。膠束增溶系統(tǒng)不僅是熱力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)，也是熱力學(xué)平衡的系統(tǒng)。當(dāng)膠束增溶表面活性劑的用量為1 g時(shí)，增溶藥物達(dá)到飽和濃度時(shí)為最大添加劑濃度。在一定條件下，增溶濃度是恒定的。實(shí)施例：(1)1 g吐溫80可溶解0.19 g丁香油。(2)煤酚在水中的溶解度只有3%左右，但在肥皂溶液中可以提高到50%左右，這種溶液稱為“煤酚皂”。(3)甲酚，p40 (4)非洛地平，黃體酮，丁香油，p41(主)，36，(2)溫度對(duì)增溶的影響，1?？死蛱攸c(diǎn)(主定義)克拉夫特點(diǎn)(克拉夫特特征):離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度增加，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，其溶解度增加?？死蛱攸c(diǎn)也是離

16、子表面活性劑應(yīng)用溫度的下限，也就是說(shuō)，只有當(dāng)它高于克拉夫特點(diǎn)時(shí)，表面活性劑才能發(fā)揮更大的作用。例如，SDS，37、38、(A型選擇題)下列表面活性劑有克拉夫特點(diǎn)：(A)十二烷基硫酸鈉；跨度80；吐溫80；d .泊洛沙姆188 E. peregal o，39、2 .霧度和霧度點(diǎn)，當(dāng)一些含聚氧乙烯的非離子表面活性劑的溫度上升到一定溫度時(shí)，它們的溶解度急劇下降并沉淀，溶液變得混濁。這種現(xiàn)象稱為霾，此時(shí)的溫度稱為霾點(diǎn)(或濁點(diǎn))。(掌握濁點(diǎn)的定義)原因：當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致聚氧乙烯鏈與水之間的氫鍵斷裂，聚氧乙烯鏈發(fā)生強(qiáng)烈的脫水和收縮，降低了表面活性劑的增溶空間、增溶能力和溶解度。當(dāng)聚氧乙烯鏈相同時(shí)，烴鏈越長(zhǎng)，濁點(diǎn)越低。在烴鏈長(zhǎng)度相同的情況下，聚氧乙烯鏈越長(zhǎng)，濁點(diǎn)越高。PEO和聚乙二醇的主要區(qū)別在于它們的合成方法不同：聚乙二醇是通過(guò)縮聚得到的，所以兩端都是羥基；PEO(聚氧乙烯)是由醇鹽引發(fā)的環(huán)氧乙烷陰離子開(kāi)環(huán)聚合得到的，末端基團(tuán)帶有烷氧基，因此PEO和PEO的分子量因聚合方法不同而不同。但是，分子量的差異不能作為區(qū)分兩者的標(biāo)準(zhǔn)，分子量是可以控制的。不同聚合方法帶來(lái)的本質(zhì)區(qū)別是端基結(jié)構(gòu)的不同。表面活性劑的生物特性，表面活性劑可以增加或減少藥物吸收。如果藥物溶解在膠束中并能從膠束中平穩(wěn)擴(kuò)散或膠束迅速與胃腸粘膜融合，吸收將增加；表面活