物理药剂学药物表面现象与表面活性剂73页PPT

Krafft点：离子表面活性剂，表-溶解度 制备温度 〉 Krafft点
昙点(或浊点)（cloud point）：聚氧乙烯型“表” 温度，表析出（破坏氢键），增溶 制备温度〈昙点，Tween-20 的昙点〉80
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精品医学
三、表面活性剂的性质
（四）表面活性剂的复配： 外加物质对胶束的影响：有利，增溶量增加
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阳离子表面活性剂
苯扎氯铵 苯扎溴铵 杀菌作用
两性离子表面活性剂
1.卵磷脂
注射用乳剂
2.氨基酸型和甜菜碱型
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非离子表面活性剂
RCOO - 甘油、聚乙二醇、山梨醇 （酯）
RO -（醚）
1、脂肪酸甘油酯 W/O 2、蔗糖脂肪酸酯 O/W
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非离子表面活性剂
3、脂肪酸山梨坦：司盘Span W/O 4、聚三梨酯：吐温 Tween-80 O/W 5、聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽 Myrij 6、聚氧乙烯脂肪醇醚：苄泽 Brij 7、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：
阳离子型与阴离子型表面活性剂混合体系(协同 作用)
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三、表面活性剂的性质
（五）表面活性剂增溶作用的应用 增溶相图：三元相图 解离性药物的增溶(可溶和不可溶性复合物) 多组分增溶质的增溶(和主药竞争--增溶量减少或
增加) 抑菌剂的增溶：活性降低，增加用量 表面活性剂溶液的化学稳定性 增溶剂加入和顺序(增溶质与增溶剂先混合)
4 、不同类别表面活性剂的毒性如何？与其应用 有何关系？
5 、表面活性剂在药剂中有哪些应用？举例说明。
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一、练习题
1 、名词解释：表面活性剂、 HLB 值、昙点、 临界胶团浓度。

第2章 表面活性剂
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂我们 的生活才能如此美好。若没有表面活性剂，这两样 东西都不会有，这真是太可悲了。
但是，如果真的没有了表面活性剂，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表面活 性剂，人也没有了。
——英国著名界面化学家Ckint
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2.1 表面活性剂概述
表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有 极高的降低表、界面张力的能力和效率。
两个特性： 1. 在各种界面上的定向吸附； 2. 溶液内部形成胶束，从而具有一系列应用功能。
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2.1 表面活性剂概述 2.1.2 表面活性剂分子的结构特点 表面活性剂分子有两种不同性质的基团所组
成，一种是非极性的亲油基团，另一种是极 性的亲水基团。
ONa
RO-P=O 单酯盐
ONa O
RO RO
P
Байду номын сангаас
O ONa
双酯盐
性质与硫酸酯盐相近，抗电解质、硬化能力较强，洗净能力 好，为低泡性表面活性剂。可作为净洗剂、润湿剂、乳化剂、 抗静电剂和抗蚀剂。缺点：污染环境、影响水质
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2.4 阳离子表面活性剂
分为两类：
（1）胺盐类表面活性剂，可由高级胺(C12-18，伯、仲、 叔）用盐酸或醋酸处理而得：
性剂（阴离子、阳离子和两性表面活性剂）。 (b) 不能电离的叫非离子型表面活性剂。
2.按分子量大小：
（a）低分子量表面活性剂：1000以下； （b）中高分子量表面活性剂：1000以上； （C）高分子表面活性剂：10000以上。
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2.2 表面活性剂的分类
3. 按工业用途分类：
渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、 净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、平滑剂、 抗静电剂、防锈剂等。

药剂学表面活性剂
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（三）聚氧乙烯型
2.聚氧乙烯脂肪醇醚
系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。
通式:R·O·(CH2O CH2)nH 产品有:
1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 和-35分别为不同分子量的聚乙二 醇与月桂醇的缩合物，n为10-20时作油/水乳化剂 。
2）西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。
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。
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第二节 表面活性剂的基本性质和应用
①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳 基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺
酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 ③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶
剂；较好的洗涤剂。
药剂学表面活性剂
药剂学表面活性剂
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三、表面活性剂的吸附性
2.表面活性剂在固体表面的吸附
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。
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即石蜡为0，聚氧乙烯为20。
药剂学表面活性剂
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药剂学表面活性剂

极性物质，降低增溶量 ❖盐析现象 阴离子表面活性剂溶解度 ❖ 对非离子表面活性剂影响较小，高浓度时，使浊
点降低
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（二）有机添加剂
❖碳原子在12以下的脂肪醇 增溶量 ❖短链醇（C1-C12）破坏胶束形成 ❖极性有机物， CMC，抑制胶束形成
（三）水溶性高分子
❖对表面活性剂有吸附作用， CMC ❖但一旦胶束形成，增溶效果显著增强
❖ 表面张力是研究物质表面现象的最基本和最重 要的物理量之一，由于表面层分子与体相分子 周围环境不同。
❖ 对于单组分体系，来自于同一物质在不同相中 的密度不同；对于多组分体系来自于界面层的 组成与任一相的组成不同
❖ 表面收缩的动力 ❖ 引起液体表面自动收缩的力称为表面张力，实
际是分子间吸引力的一种量度，分子间吸引力 大者，表面张力高
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3、可解离型表面活性剂
❖ 又称可控半衰期的表面活性剂，是指在完成其 应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光作用能 分解成非表面活性物质或转变成新表面活性化 合物的一类表面活性剂。
❖ 常见的是带有可解离基团的季铵盐。 ❖ 酸解型、碱解型、盐解型、热解型、光解型。 ❖ 易于生物降解；易分离除去；可使解离产物产
生新功能。
36Leabharlann 4、高分子表面活性剂❖ M〉1000 ❖ 氧化乙烯-硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、
乙烯基醚共聚物、烷基酚-甲醛缩合物-氧化乙 烯共聚物 ❖水溶性高分子物质 如：海藻酸钠、CMC-Na、 MC、PVP、聚乙烯醇 ❖ 起泡、乳化、增溶等应用 ❖ 与低分子表面活性剂相比，降低表面张力、增 溶、渗透能力较弱；乳化能力较强 ❖ 常用作保护胶体
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二、亲油亲水平衡值
❖ HLB，从0 至 40 （一）定义 值越大，亲水性越强 HLB不同，性质不同（O/W，W/O） 计算HLB（混合表面活性剂、加和性）

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▪ 两性离子SAA在碱性溶液中呈阴离子SAA的性质，起泡、去污作用强； ▪ 两性离子SAA在酸性溶液中呈阳离子SAA的性质，杀菌能力强。Tego杀菌
强而毒性小于阳离子SAA，1% TegoMHG-甘氨酸盐（Dodecin HCl）的消 毒能力强于洗必泰、苯扎溴铵、70%乙醇。
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石油醚等 ▪ 制备注射用乳剂、脂质微粒剂主要辅料
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卵磷脂结构
CH2-O-OCR1
CH-O-OCR2 CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+-CH3
CH3
O
CH3
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2、氨基酸型、甜菜碱型 ▪ 氨基酸型：R·+N H2·CH2C H2·C OO-，在 等 电 点 时 亲水 性 减 弱 ， 可能 沉 淀 ▪ 甜菜碱型：R·+N ·（C H3）2CH2·COO-，易溶于酸、碱、中性溶液，不沉淀
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2、硫酸化物 ▪ 硫酸化油、高级脂肪醇硫酸酯类 ▪ R ·O ·S O 3- M +， C 12 ～ C 18间 ▪ 硫酸化油：代表是硫酸化蓖麻油（土耳其红油），无刺激性，为去污剂和润
湿剂，可用于挥发油或不溶性杀菌剂的增溶。
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▪ 高级脂肪醇硫酸酯类：十二烷基硫酸钠（SDS，月桂醇硫酸钠，SLS）、十 六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）。乳化 性强，较肥皂类稳定，较耐酸、钙、镁盐，与一些高分子阳离子药物作用而 沉淀，对粘膜有刺激性。主要用于外用软膏的乳化剂、片剂等润湿剂或增溶 剂。
易溶于丙二醇、乙醇等 ▪ 作O/W型乳化剂、分散剂。
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2、脂肪酸山梨坦（司盘，span） ▪ 山梨糖醇（单酐、二酐）+ 脂肪酸→山梨醇脂肪酸酯→失水（司盘）

2021/10/27
• 常用的表面活性剂分类如下： • （一）阴离子表面活性剂 • 1.高级脂肪酸盐 通式：RCOO－M＋, 如硬脂酸
钠、钙、镁等。 • 2.硫酸盐 通式：ROSO3－M＋，如十二烷基硫
酸钠、十六醇硫酸钠等。 • 3.磺酸盐 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋，如二
己基琥珀酸磺酸钠。 烷基苯基磺酸盐通式：RC6H5SO3－M＋，如十 二烷基苯磺酸钠等。 • 4.胆盐 如甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。
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（三）表面活性剂的毒性
• 阳离子及阴离子表面活性剂不仅毒 性较大，而且还有较强的溶血作用 。表面活性剂用于静脉给药的毒性 大于口服。
• 非离子表面活性剂的溶血作用较轻 微。
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（四）表面活性剂的刺激性 • 虽然各类表面活性剂都可以用于外用制
剂，但长期应用或高浓度使用可能出现 皮肤或粘膜损害。例如季铵盐类化合物 浓度高于1%即可对皮肤产生损害。
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一、相混合时，加入表面
活性剂（乳化剂）可降低油水的界 面张力，分散成稳定的乳剂。但要 根据所用油及乳剂的类型选择适宜 的乳化剂。
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（二）形成牢固的乳化膜 乳化剂降低油水界面张力的同
时被吸附于乳滴的表面上，并有规 律地定向排列形成膜，可阻止乳滴 的合并。在乳滴周围形成的乳化剂 膜称为乳化膜。乳化剂在乳滴表面 上排列越整齐，乳化膜就越牢固， 乳剂也就越稳定。
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（二）表面活性剂与蛋白质的作用
• 蛋白质分子结构中氨基酸的羧基在碱性条件下 发生解离而带有负电荷，在酸性条件下则结构 中的氨基或胍基发生解离而带有正电荷。
• 因此在两种不同带电情况下，分别与阳离子表 面活性剂或阴离子表面活性剂发生电性结合。

四面散开。 铺展应用： 添加表面活性剂增加油脂的铺展系数，使油脂性软膏在皮肤 上均匀涂抹药物吸附。
加入磷脂等脂质成分制成脂质体，帮助水溶性药物透过细胞
膜进入细胞。
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三、润湿

润湿：液体在固体表面自发地铺展的一种界面现象，与界面张力密切相关。

润湿形成的接触角与界面张力之间的关系满足杨氏方程：
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固-液吸附：固体从溶液中吸附溶质(溶剂分子或其他组分) 吸附规则：非极性吸附剂优先吸附极性溶剂溶剂中的非极性
成分。
固-液吸附应用：吸附脱色、色谱分离、蛋白质吸附。 吸附作用对处方设计和吸收与药效的影响： 掩盖气味：地西泮吸附于硅酸铝镁颗粒上掩盖苦味 增溶与促吸收：表面活性剂吸附于难溶性药物颗粒上
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一、基本概念
界面表面分子收到的作用力和
内部分子受到的作用力和不同。
表面张力：微观上表面分子受到垂直指向液体内部的合力， 宏观上液体表面上任何部分单位长度直线上的收缩力。 表面张力方向：表面张力的方向与液面相切，并与液面的 任何两部分分界线垂直。单位N/m。
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一、基本概念 表面自由能：在表面张力作用下，液面发生收缩，液体 比表面积增加，表面分子增加的能量称为表面自由能。 比表面自由能：单位表面增加的能量。 表面张力与比表面自由能数值上相等并且具有相同的度 量单位。
药
剂
学
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（Pharmaceutics）
第四章主要内容
表面活性剂的概念、分类和结构特征 表面活性剂在溶液中形成胶束理论 表面活性剂的HLB值 在药物制剂中的基本性质和应用
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§1. 表面现象和表面张力
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你想过为什么用肥皂水能吹出泡泡来呢？你 用纯水吹能吹出来吗？盐水或是糖水可以吹 出来吗？

消泡剂（antifoaming agent）：在稳定的泡沫中加入一 些HLB值为1~3的表面活性剂使泡沫破坏。
Surfactant
去污作用（HLB值为13~16）
➢ 油酸钠和脂肪酸的钠盐、钾盐、十二烷基硫酸钠或烷基 磺酸钠等阴离子性表面活性剂。
➢ 机理：包括对污物表面的润湿、分散、乳化或增溶、起 泡等多种过程。
➢ 溶液的性质如渗透压、界面
张力等都存在突变现象
胶态电解质溶液—十二烷 基硫酸钠的性质
临界胶束浓度的测定
表
摩
面 张
尔 电 导
力
率
浓度
庚基乙二醇十二烷基醚的 表面张力与浓度的关系
浓度
十二烷基磺酸钠水溶液 的电导率与浓度的关系
Surfactant
2 亲水亲油平衡值 HLB
Hydrophile-lipophile balance 定义：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对水或油 的综合亲和力 HLB值范围 ：O～40 非离子型混合表面活性剂的HLB值： HLB值的理论计算 HLB=∑(亲水基团HLB数)-∑(亲油基团HLB数)+7
剂、乳化剂、分散剂和润湿剂、常与司盘配伍 。
CR
Surfactant
聚氧乙烯脂肪酸酯（商品名：卖泽Myrij)
通式：R.COO.CH2(CH2OCH2)nCH2OH
聚 特点：较强水溶性、增溶剂、用作O/W型乳化
氧 乙
剂和栓剂的基质。
烯 常用：polyoxyl 40 stearate。
型
聚氧乙烯脂肪醇醚（商品名：苄泽Brij)
剂
高分子表面活性剂
Surfactant
1•代离表子：硫表酸面化蓖活麻性油（剂土耳其红油）；SDS 。

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（五）表面活性剂的毒性
a. 表面活性剂毒性大小：★
一般是阳离子型>阴离子型>非离子型
b. 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。
c. 静脉给药与口服比较具有较大的毒性。
d. 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，
将吐温80（HLB值为15）60%与司盘60 （HLB值为4.7）40%克混合，问混合 物的HLB值为多少？
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表面活性剂的配伍变化：
含有酚0H的消毒防腐剂，由于聚氧乙烯 基和酚0H间发生氢键结合，影响了它们 的释放，不能发挥作用，所以含有聚氧 梨酯类的表面活性剂的制剂中，不宜用 羟苯酯类用防腐剂
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（二）多元醇型
3. 聚山梨酯()：吐温[Tweens]
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：
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
临界胶束浓度： 开始形成胶束 的最低浓度，称CMC。★
OOOWW
（二）胶束的结构
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★昙点：对于一些聚氧乙烯类非离子表面活性
剂，当温度升高到一定程度时，聚氧乙烯链与水 之间的氢键断裂，致使其在水中的溶解度急剧下
降并析出，溶液由清变浊，这一现象称为起昙， 此温度称为昙点。当温度降低到昙点以下时，溶

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：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 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 表面层聚集的现象称为正吸附。
1.临界胶束浓度 (Critical micell concentration, CMC)
胶束(micelles)：当表面活性剂的正吸附达 饱和后，表面活性剂分子自身依赖范德华 力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基 团向外，在水中稳定分散，大小在胶体粒 子范围的缔合体，称为胶束。 反向胶束
1.定义：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低 浓度，即临界胶束浓度。
第四章 药物的表面现象与表面 活性剂
§1 表面活性剂概述
一、表面活性剂的概念
表面张力的产生 物质处于聚集状态时，其相界面上所 发生的一切物理化学现象称为表面现 象。 其表面较其物质内部具有多余的能量 称为表面自由能，而单位面积上的自 由能又称为表面张力。 溶剂中加入溶质时，溶液的表面张力 因所加溶质的不同而发生变化
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Ｓ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。