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關(guān)于藥用輔料表面活性劑第1頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六荷葉上的水珠的表面張力作用現(xiàn)象
第2頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六第一節(jié)表面活性劑概述同一相中的物理化學(xué)性質(zhì)是一樣的,相與相之間有明顯的分界限,稱為界面(表面)。表面張力是指一種表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),并使表面自動(dòng)收縮至最小面積的力。第3頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六表面活性劑(surfactant)是指那些具有很強(qiáng)表面活性、能使液體的表面張力顯著下降的物質(zhì)。σ
1
23c第4頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六兩親結(jié)構(gòu)二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特征和分類親油基(碳?xì)滏淩-、
C8~C18之間)親水基(-OH、COO-、
-NH2、-COOR)親油基親水基第5頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六表面活性劑
離子型(水中能電離)
非離子型(水中不電離)脂肪酸甘油酯多元醇型聚氧乙烯型陰離子型陽(yáng)離子型兩性型第6頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六一、離子表面活性劑1、高級(jí)脂肪酸鹽:
①通式:(RCOO-)nMn+②分類:一價(jià)金屬皂(鉀、鈉皂);二價(jià)或多價(jià)皂(鉛、鈣、鋁皂);有機(jī)胺皂(三乙醇胺皂)③性質(zhì):具有良好的乳化能力,易被酸及多價(jià)鹽破壞,電解質(zhì)使之鹽析。
④應(yīng)用:具有一定的刺激性,用于外用制劑(軟膏劑)。(一)陰離子表面活性劑第7頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六2、硫酸化物①通式:R·O·SO3-M+②分類:硫酸化油(硫酸化蓖麻油);高級(jí)脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸鈉,SDS)。
③性質(zhì):可與水混溶,乳化性很強(qiáng),穩(wěn)定、耐酸、鈣,易與一些高分子陽(yáng)離子藥物發(fā)生沉淀。
④應(yīng)用:代替肥皂洗滌皮膚;有一定刺激性,主要用于外用軟膏的乳化劑。有時(shí)也用于片劑等固體制劑的潤(rùn)濕劑或增溶劑。
第8頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六3、磺酸化物
①通式:R·SO3-M+
②分類:脂肪族磺酸化物,如二辛琥珀酸磺酸鈉;烷基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸鈉,常用洗滌劑;烷基苯磺酸化物;膽酸鹽,如?;悄懰徕c。
③性質(zhì):水溶性,耐酸、鈣、鎂鹽性比硫酸化物差,不易水解。
④應(yīng)用:黏度低、去污力、油脂分散力都強(qiáng),常用優(yōu)良洗滌劑。
第9頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六1.結(jié)構(gòu):季銨鹽類化合物,帶正電荷。2.特點(diǎn):水溶性大,在酸性和堿性溶液中較穩(wěn)定,具有良好的表面活性和殺菌作用。但易與一些大分子陰離子藥物發(fā)生沉淀。
3.應(yīng)用:殺菌;防腐;毒性大,主要用于皮膚、粘膜和手術(shù)器械的消毒。4.常用品種:①苯扎氯銨(潔爾滅);②苯扎溴銨
(新潔爾滅)(二)陽(yáng)離子表面活性劑第10頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六分子結(jié)構(gòu)上同時(shí)具有正負(fù)電荷基團(tuán)的表面活性劑,隨介質(zhì)的pH可成陽(yáng)或陰離子型。卵磷脂:不溶于水,可作注射用乳劑的乳化劑、脂質(zhì)體主要原料;氨基酸型和甜菜堿型兩性離子型表面活性劑。后者最大優(yōu)點(diǎn):適用于任何pH溶液,在等電點(diǎn)時(shí)也無(wú)沉淀。性質(zhì):堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì),去污力強(qiáng);
酸性水溶液中呈陽(yáng)離子性質(zhì),殺菌力強(qiáng)。
(三)兩性離子表面活性劑第11頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六二、非離子表面活性劑1.結(jié)構(gòu)組成①親水基團(tuán)
(甘油、聚乙二醇、山梨醇);②親油基團(tuán)(長(zhǎng)鏈脂肪酸、長(zhǎng)鏈脂肪醇、烷基或芳基);③親水基和親油基以酯鍵、醚鍵結(jié)合2.性質(zhì):
毒性小,不解離,不受pH的影響;能與大多數(shù)藥物配伍,廣泛應(yīng)用于外用、內(nèi)服、注射制劑。第12頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六(一)脂肪酸甘油酯
種類:有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、堿及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸,HLB為3~4。應(yīng)用:主要用作W/O型輔助乳化劑。
常用品種第13頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六(二)多元醇型
1.蔗糖脂肪酸酯種類:?jiǎn)熙?、二酯、三酯及多酯。性質(zhì):在酸、堿及酶等作用下易水解成游離脂肪酸和蔗糖,HLB為5~13。溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水,但在水和甘油中加熱可形成凝膠。應(yīng)用:主要用作O/W型乳化劑、分散劑。常用品種第14頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六2.脂肪酸山梨坦(司盤類
Spans)
O
CH2COOROHOHOH不溶于水,易溶于乙醇,酸、堿和酶作用易水解,HLB值小,常用作W/O型乳化劑。司盤20(月桂山梨坦)司盤40(棕櫚山梨坦)司盤60(硬脂山梨坦)司盤65(三硬脂山梨坦)司盤80(油酸山梨坦)司盤85(三油酸山梨坦)司盤分子通式常用品種第15頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六3.聚山梨酯(吐溫Tweens)
O
CH2COORO(C2H4O)nHO(C2H4O)nH
O(C2H4O)
nH易溶于水和乙醇,酸、堿和酶作用易水解,HLB值大,常用作O/W型乳化劑、增溶劑、分散劑和潤(rùn)濕劑。聚山梨酯20(吐溫20)
聚山梨酯40(吐溫40)
聚山梨酯60(吐溫60)
聚山梨酯65(吐溫65)
聚山梨酯80(吐溫80)
聚山梨酯85(吐溫85)吐溫分子通式常用品種第16頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六1.聚氧乙烯脂肪酸酯(賣澤類,Myrij)通式:R·COO·CH2(CH2OCH2)nCH2·OH品種:
Myrij-45Myrij-49Myrij-51Myrij-52Myrij-53應(yīng)用:具有較強(qiáng)水溶性,乳化能力強(qiáng),作增溶劑和O/W型乳化劑。(三)聚氧乙烯型常用品種第17頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六2.聚氧乙烯脂肪醇醚
通式:R·O·(CH2OCH2)nH產(chǎn)品:(1)芐澤類(Brij),如Brij-30、Brij-35,作O/W乳化劑。(2)西土馬哥(cetomacrogol)為O/W型乳化劑或揮發(fā)油增溶劑。(3)平平加O(perogolO)(4)埃莫爾弗(emlphor)
易溶于水和醇及多種有機(jī)溶劑,
HLB為12~18,具有較強(qiáng)親水性,乳化能力強(qiáng),作增溶劑和O/W型乳化劑。常用品種第18頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六又泊洛沙姆(poloxamer),商品名普朗尼克(Pluronic)通式:HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH性質(zhì):為淡黃色液體或固體;分子量1000~10000以上;HLB值為0.5~30;聚氧丙烯為親油基;聚氧乙烯為親水性基;具有乳化、潤(rùn)濕、分散、起泡和消泡等多種優(yōu)良性能,但增溶能力較弱。Poloxamer188(pluronicF68)特點(diǎn):無(wú)毒、無(wú)抗原性、無(wú)致敏性、無(wú)刺激性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可作為靜脈乳劑o/w型乳化劑,用本品制備的乳劑能耐受熱壓滅菌和低溫冰凍而不改變其物理穩(wěn)定性。3.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物常用品種第19頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六第二節(jié)表面活性劑的基本性質(zhì)(一)膠束的形成——臨界膠束濃度膠束(micelles):當(dāng)水溶液內(nèi)表面活性劑分子數(shù)目不斷增加時(shí),依靠自身的范德華力相互聚集,形成親油基向內(nèi),親水基向外的分子締合體,稱為膠束。
臨界膠束濃度(
criticalmicellconcentration,CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。一、表面活性劑膠束第20頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六(二)膠束的結(jié)構(gòu)
第21頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六二、親水親油平衡值(一)HLB值的概念親水親油平衡值(hydrophile-lipophilebalance,HLB)系表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力。數(shù)值范圍:HLB值范圍為0~40,其中非離子表面活性劑HLB值范圍為0~20。HLB
值愈大,親水性愈強(qiáng);HLB
值愈大,親水性愈強(qiáng);HLB
值愈小,親油性愈強(qiáng)。值愈小,親油性愈強(qiáng)。第22頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六第23頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六表面活性劑的HLB值應(yīng)用范圍HLB=3~6
可作為W/O型乳化劑HLB=7~9
可作為潤(rùn)濕劑HLB=8~18
可作為O/W型乳化劑HLB=13~18
可作為增溶劑1815129630
增溶劑去污劑O/W乳化劑潤(rùn)濕劑W/O乳化劑消泡劑圖3不同HLB表面活性劑適用范圍第24頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六非離子型表面活性劑的HLB值具有加和性,混合后的HLB值可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)式求得:
HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)HLB值的計(jì)算第25頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六舉例1:將司盤80(HLB4.3)與聚山梨酯80(HLB15.0)等量混合,混合物的HLB
是多少?舉例2:用聚山梨酯20(HLB16.7)和司盤80(HLB4.3)制備HLB
為9.5的混合乳化劑100g,問(wèn)兩者各用幾克?第26頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六三、克氏點(diǎn)與曇點(diǎn)1.krafft點(diǎn)(克氏點(diǎn))krafft點(diǎn):離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度升高,當(dāng)至某一溫度時(shí),其溶解度急劇升高,該溫度稱為krafft點(diǎn),相對(duì)應(yīng)的溶解度即為該離子表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)。krafft點(diǎn)是離子表面活性劑應(yīng)用溫度的下限,即只有高于krafft點(diǎn),表面活性劑才能更大程度地發(fā)揮作用。第27頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六第28頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六2.起曇與曇點(diǎn)聚氧乙烯型非離子表面活性劑,溫度升高至某一溫度時(shí),其溶解度急劇下降并析出,溶液出現(xiàn)混濁,此現(xiàn)象稱為起曇,此時(shí)溫度稱為曇點(diǎn)(或濁點(diǎn))。原因:溫度升高到一定程度時(shí),可導(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,使增溶空間減小,增溶能力下降,表面活劑溶解度急劇降低。在聚氧乙烯鏈相同時(shí),碳?xì)滏溤介L(zhǎng),濁點(diǎn)越低;在碳?xì)滏滈L(zhǎng)相同時(shí),聚氧乙烯鏈越長(zhǎng)則濁點(diǎn)越高。第29頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六四、表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)表面活性劑可能增加藥物吸收,也可能降低藥物的吸收。若藥物被增溶在膠束內(nèi),且能順利從膠束內(nèi)擴(kuò)散或膠束迅速與胃腸粘膜融合,則增加吸收;表面活性劑溶解生物膜脂質(zhì),增加上皮細(xì)胞的通透性,從而改善吸收;形成高粘度團(tuán)塊,降低胃空速率,增加藥物吸收。(一)對(duì)生物膜的影響第30頁(yè),共34頁(yè),2022年,5月20日,4點(diǎn)18分,星期六離子型表面活性劑在酸性或堿性介質(zhì)中都可能與蛋白質(zhì)結(jié)合。①蛋白質(zhì)在堿性下,羧基解離而帶
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