表面活性劑與藥用高分子材料

關(guān)于表面活性劑與藥用高分子材料第一節(jié)表面活性劑(surfactants)一、概述（一）定義能使溶液表面張力顯著下降的兩親性化合物。（二）特點：

1、具有兩親性.

●親油基團(tuán)>C8的碳?xì)溟L鏈

●親水基團(tuán)如-COOM,-SO3Na,-OH,-O-,2、定向排列在界面（表面）第2頁,共33頁，星期六，2024年，5月二、常用表面活性劑（一）陰離子型：1、肥皂類：(RCOO-)nMn+●R＝C11

C17○M＝Na、K、NH4+

溶于水,O/W乳化劑

○

M＝Ca2+、Mg2+、Al3+

不溶于水，W/O乳化劑○M＝三乙醇胺溶于水，O/W乳化劑，pH7.5～8.0

●

酸和電解質(zhì)使乳化力↓，Ca2+和Mg2+破壞一價皂●有一定刺激性，外用。2、硫酸酯鹽ROSO3-M+R＝C12～C18●高級醇硫酸酯鹽R合成的。如月桂醇硫酸酯鈉

O/W乳化劑，耐酸和鈣鎂。大分子陽離子使沉淀●硫酸化油R為天然油脂。如硫酸化蓖麻油（土耳其紅油）刺激性小，去污劑和潤濕劑3、磺酸化物：RSO3-M+如十二烷基苯基磺酸鈉等

穩(wěn)定性好，耐Ca2+、Mg2+，洗滌劑。第3頁,共33頁，星期六，2024年，5月（二）陽離子型：●

R4-N+?X-X-為Cl-、Br-、I-

如新潔爾滅，溴化十六烷三甲胺等。●殺菌力強。0.1%用消毒殺菌劑●穩(wěn)定性好。耐酸堿、熱壓?！袼苄院?/p>

●毒性大但不能與陰離子表面活性劑共用。第4頁,共33頁，星期六，2024年，5月（三）兩性表面活性劑

1、天然的：卵磷脂O/W乳化劑，天然無毒，靜脈乳劑。

2、合成的：●氨基酸型R

H2N+

CH2CH2COO-

如“Tego”

●

(季銨鹽)甜菜堿型R

N+

(CH3)2CH2COO-

第5頁,共33頁，星期六，2024年，5月（四）非離子型表面活性劑●親水基團(tuán)；多元醇●親油基團(tuán)；RCOOH，ROH●以酯鍵或醚鍵相連?！裉攸c：○品種多○穩(wěn)定?；瘜W(xué)上不解離?！鸲拘孕?。外用，口服，甚至注射。○用途廣：乳化劑、助懸劑、濕潤劑、分散劑等。第6頁,共33頁，星期六，2024年，5月1、脫水山梨醇脂肪酸酯類；司盤（Span）2、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酯類：吐溫類（Tween）CH2OOCROHOHHOO(C2H4O)zHO(C2H4O)yHH(C2H4O)xOCH2OOCR

TweenstructureR：單月桂酸:吐溫20

單棕櫚酸:吐溫40

單硬脂酸:吐溫60

單油酸：吐溫80

三油酸酯：吐溫85●水溶性，增溶劑，O/W乳化劑●降低對羥基苯甲酸酯的抑菌效果。

SpanstructureR：單月桂酸:司盤20

單棕櫚酸:司盤40

單硬脂酸:司盤60

單油酸：司盤80

三油酸酯：司盤85●油溶性，W/O乳化劑?！窠档蛯αu基苯甲酸酯的抑菌效果。第7頁,共33頁，星期六，2024年，5月3、聚氧乙烯脂肪酸酯：賣澤（Myrij）

RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH

如聚氧乙烯40硬脂酸酯（賣澤52）USP。水溶性乳化劑。4、聚氧乙烯脂肪醇醚通式：RO(CH2OCH2)nH水溶性乳化劑●芐澤(Brij):如Brij30,Brij35R=月桂醇n不同●西土馬哥（Cetomacrogol）R=十六醇

●平平加（Pearegol）R=油醇n=15●埃莫爾弗（Emlphor）R=蓖麻油(油醇)n=20以上

●CremophoreELR=蓖麻油甘油5、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物

CH3

HO(C2H4O)a-(CH2-CH-O-)b-(C2H4O)cH如Poloxamer188（PluronicF68）：●溶于水，pH6.8

8，可高壓滅菌，增溶劑和乳化劑●無刺激，無過敏性，毒性小，靜脈注射。第8頁,共33頁，星期六，2024年，5月6、甘油脂肪酸酯：

CH2OH

CH2OH

CH2OOR

單硬脂酸甘油酯不溶于水，有弱W/O的能力。O/W乳劑的輔助乳化劑7、蔗糖的脂肪酸酯：●無毒、無味、無臭，可降解。●單酯是親水性，乳化劑●雙酯是不溶于水，潤滑劑。第9頁,共33頁，星期六，2024年，5月三、基本特性：（一）表面活性：顯著降低表面張力的性質(zhì)。（二）膠團(tuán)●低濃度時，溶液表面定向排列降低，濃度增加(表面飽和)后，膠團(tuán)或膠束（Micelle）。-親油基團(tuán)向內(nèi)，親水基團(tuán)向外的多分子有序締合體。

離子型表面活性劑締合數(shù)<100,非離子型>100.●臨界膠團(tuán)濃度(CMC，CriticalmicelleConcentration）開始形成膠團(tuán)時溶液的濃度

○CMC測定；如表面張力變化。○CMC值主要由表面活性劑性質(zhì)決定；○CMC值受溫度、pH值及電解質(zhì)的影響。第10頁,共33頁，星期六，2024年，5月4nmUnimersNormalmicellessphericalcylindricalBilayerlamellaReversemicellesInvertedhexagonalphaseSurfactantAggregates

vesicleDimersortrimers第11頁,共33頁，星期六，2024年，5月(三)親水親油平衡值(Hydrophil-Lipophilalancevalue,HLB值）

HLB↑，親水性↑；HLB↓，親油性↑。1、HLB值加和性

HLB1

W1+HLB2

W2+

HLBn

WnHLBn=—————————————————W1+W2+

+Wn2、測定HLB新。復(fù)合乳化劑乳化標(biāo)準(zhǔn)油(乳化該油所需HLB已知)，測定HLB新。例如：45%新表面活性劑和55%吐溫60（HLB=14.9）組成復(fù)合乳化劑，乳化硅油（從手冊查硅油所需HLB=10.5）。求該表面活性劑HLB新答：10.5=（HLB新

0.45）+（14.9

0.55）

HLB新=5.1第12頁,共33頁，星期六，2024年，5月3、不同HLB值的表面活性劑的用途增溶劑HLB值15~18

去污劑13~16O/W乳化劑8~16

潤濕劑與鋪展劑7~9W/O乳化劑3~8

消泡劑0.8~3第13頁,共33頁，星期六，2024年，5月（四）增溶難溶性藥物在表面活性劑膠束溶液中溶解度顯著增加的作用。增溶劑：HLB15~19非離子型表面活性劑。增溶質(zhì)：難溶性藥物

最大增溶濃度（max.additiveconc.MAC):增溶質(zhì)飽和濃度/增溶劑圖.薄荷油-吐溫20-水的三元相圖

Ⅱ、Ⅳ兩相區(qū)內(nèi)的任一比例，非澄明溶液；

Ⅰ﹑Ⅲ兩相區(qū)內(nèi)任一比例均可制得澄明溶液，第14頁,共33頁，星期六，2024年，5月1、克氏點（Krafftpoint,Tk）

離子型表面活性劑，Tk,S↑↑2、曇點或濁點（cloudpoint，Tc）；某些含聚氧乙烯基的非離子型,Tc,S↓↓●起濁或起曇是一種可逆過程●曇點隨聚氧乙烯聚合度n下降而下降，通常30~100

C。

●PluronicF-68沒有起曇現(xiàn)象?！褡⒁饧訜幔缇ξ锢矸€(wěn)定性的影響。第15頁,共33頁，星期六，2024年，5月

四、表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)（一）對吸收的影響：可以促進(jìn)也可以延緩藥物吸收?！竦蜐舛龋?lt;CMC），吸收增加，改善生物膜通透性?！窀邼舛龋?gt;CMC），藥物易從膠團(tuán)中釋放，吸收增加，反之吸收下降。如吐溫80-水楊酰胺。（二）毒性1、刺激性：陽離子型>陰離子型>非離子型2、毒性：陽離子型>陰離子型>非離子型如脂肪酸磺酸鈉口服LD501600-6500；而吐溫>250003、溶血●陽離子型和陰離子型強溶血，不得用于注射●非離子型○聚氧乙烯烷基醚>聚氧乙烯脂肪酸酯>吐溫類

○吐溫20>吐溫60>吐溫40>吐溫80

但0.25%吐溫80出現(xiàn)溶血，吐溫80僅用于肌注?！耢o脈注射；Poloxamer188和磷脂。第16頁,共33頁，星期六，2024年，5月五、應(yīng)用（一）直接作為藥：陽離子型用于消毒、殺菌、防腐（二）增溶劑（三）乳化劑（四）潤濕劑（五）起泡劑與消泡劑●泡沫：氣體分子分散在液體中的分散系統(tǒng)。●起泡劑：HLB高，應(yīng)用外用避孕泡騰片●消泡劑。HLB1~3如硅酮、辛醇等。（六）去污劑與洗滌劑：HLB13~16（七）其他●透皮促進(jìn)劑1~2%●晶型穩(wěn)定劑

第17頁,共33頁，星期六，2024年，5月第二節(jié)藥用高分子材料(polymerinpharmaceutics)一、定義、命名、分類（一）定義高分子化合物(macromolecules)又稱為聚合物(polymer):

若干重復(fù)單元形成的長鏈結(jié)構(gòu)的大分子量化合物。104~106

結(jié)構(gòu)式［重復(fù)單元］nn稱為聚合度。如［CH2－CH］n∣Cl

（二）命名

1、天然聚合物有專門的名稱。

2、合成聚合物●一種單體聚合的高分子?！熬邸眴误w。如聚乳酸?！穸N單體縮聚的高分子，“聚”鏈節(jié)?！穸N或二種以上單體聚合的高分子。后綴“共聚物”。

3、商品名。如”Pluronic”聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。第18頁,共33頁，星期六，2024年，5月二、物理化學(xué)性質(zhì)（一）分子量和分子量分布1、分子量表示方法（1）數(shù)均分子量（Number-averagemolecularweight，Mn）niMn＝(

niMi)/

ni=

(n/

ni)Mi

依數(shù)性方法(冰點降低法、滲透壓法)和端基滴定法測定（2）重均分子量（Weight-averagemolecularweight，Mw）WiMw=(

WiMi)/

Wi＝Wi/

Wi)·Mi=(

niMi2)/(

niMi)

光散射法測定（3）Z均分子量（Z-averagemolecularweight，Mz）Zi＝WiMiMz=(

ZiMi)/

Zi＝

(Zi/

Zi)·Mi=(

niMi3)/(

niMi2)

超離心法測定（4）粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight，Mv）

Mark-Houwin方程：[

]=kM

Mv=[(

WiMi

)/

Wi]1/

＝[(

niMi1＋

)/(

niMi)]1/

α值在0.5～0.9之間.

故Mz>Mw>Mv>Mn第19頁,共33頁，星期六，2024年，5月2、聚合物分子量分布曲線（1）聚合物分子量分布曲線：被分離的各級分的重量分率對平均分子量作圖。（2）分布指數(shù)（Mw/Mn）：

Mw/Mn

分子量分布情況

1均一分布接近1(1.5~2）分布較窄遠(yuǎn)離1(20~50)分布較寬

（二）具有獨特的物理－力學(xué)性質(zhì)：●粘稠的液態(tài)和固態(tài)?！窆虘B(tài)具有粘彈性。高機械強度、高彈性和可塑性等，優(yōu)良的載體材料?！袢軇┲腥苊浱匦?，溶解后高粘度。加工成纖維和薄膜。溶脹→溶解凝膠:溶脹的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子

溶膠：外界條件改變（溫度或溶劑）凝膠分子中再分散到溶劑中，形成溶膠。第20頁,共33頁，星期六，2024年，5月（三）高分子物理狀態(tài)

1、玻璃態(tài)

2、高彈態(tài)（結(jié)晶高分子無高彈態(tài)）

3、粘流態(tài)?！癫ＡЩ瘻囟萒g●粘流溫度Tf第21頁,共33頁，星期六，2024年，5月三、藥用高分子材料（一）天然高分子材料:1、淀粉及淀粉衍生物

淀粉由直鏈淀粉(amylose)和支鏈淀粉(amylopectin)組成?！裰辨湹矸跰=3.2

104~1.6

105。n=200~980。20%~25%●支鏈淀粉其直鏈部分

-1,4甙鍵，而分支處

-1，6甙鍵。

M=1000萬~2億，n=5萬~100萬?！癜咨勰?，不溶于水，稀釋劑、填充劑和崩解劑等。淀粉漿為粘合劑?？蓧盒圆?/p>

預(yù)膠化淀粉（pregelatinizedstarch）部分水解的產(chǎn)物。直接壓片。美國、英國、日本藥典已收載。

羧甲基淀粉鈉(sodiumcarboxymethylstarch,CMSNa)

高效崩解劑，吸水膨脹300倍。直接壓片第22頁,共33頁，星期六，2024年，5月2、纖維素（cellulose）

1，4甙鍵構(gòu)成，n=100－10000(1)微晶纖維素，簡稱MCC，是天然纖維素在酸性介質(zhì)中水解使分子量降低到一定的范圍n=200,尺寸約10μm左右的顆粒狀粉末產(chǎn)品。Avicel

可直接用于干粉壓片，廣泛用作藥物填充劑、崩解劑、干燥粘合劑、吸收劑、膠囊稀釋劑等。

粒徑細(xì)小的粉末適合做液體藥劑的助懸劑和增稠劑，也可以用于O/W乳劑或乳膏的穩(wěn)定劑。

微晶纖維素在水中具有良好的分散性，易分散成的凝膠體。

第23頁,共33頁，星期六，2024年，5月

（2）纖維素醚類●羧甲基纖維素(CMCNa)水溶，粘合劑，助懸劑、控釋骨架●甲基纖維素（MC）水溶性●羥丙基纖維素（HPC）水溶性●乙基纖維素（EC）：水不溶性，緩釋制劑的載體、薄膜包衣●低取代羥丙基纖維素(L-HPC):高效崩解劑?！窳u丙甲基纖維素（HPMC):水溶性，優(yōu)良薄膜包衣材料第24頁,共33頁，星期六，2024年，5月（3）纖維素酯類

醋酸纖維素（celluloseacetate):水中不溶，具有半滲透性，滲透泵片的包衣材料或骨架緩釋片的阻滯劑。透皮制劑控釋膜。

醋酸纖維素酞酸酯(celluloseacetatephthalate,CAP):腸溶包衣材料（4）纖維素醚的酯類●羥丙基甲基纖維素酞酸酯(HPMCP)：不溶于水，溶于丙酮或丙酮－乙醇pH5.5-5.8溶解，腸溶薄膜包衣●醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯（HPMCAS）

pH5.5-7.1溶解，腸溶薄膜包衣第25頁,共33頁，星期六，2024年，5月4、殼多糖（chitin）和脫乙酰殼多糖(chitosan)●殼多糖M=100萬~200萬。不溶于水和有機溶劑●脫乙酰殼多糖M=30~60萬?！鹑苡谟袡C溶劑，溶于鹽酸、醋酸水溶液形成凝膠?！鹪隗w內(nèi)可生物降解○控釋制劑的載體、植入劑載體、薄膜材料和囊材○片劑的稀釋劑5.

明膠是一種從動物的骨頭或結(jié)締組織中提煉出來的膠質(zhì)，主要成分為蛋白質(zhì)。藥用明膠則主要用于硬膠囊、軟膠囊、包衣等。第26頁,共33頁，星期六，2024年，5月重復(fù)單元名稱用途polyacrylicacid或Carbomer交聯(lián)：蔗糖烯丙基醚或季戊四醇烯丙基醚顯酸性，不溶于水，可吸水膨脹。pH7時，可溶于水、醇和甘油，形成水凝膠。軟膏凝膠基質(zhì)，助懸劑和增粘劑。聚甲基丙烯酸(酯)-CH(COOR)CH2-壓敏粘合劑丙烯酸樹脂丙烯酸高級酯(C數(shù)4-8)為主要單體聚合鏈的交聯(lián)聚合物。透皮貼劑的壓敏膠（二）合成高分子材料1、丙烯酸類均聚物和共聚物胃溶腸溶緩釋第27頁,共33頁，星期六，2024年，5月重復(fù)單元名稱用途-CH(OH)-CH2-聚乙烯醇（PVA）聚醋酸乙烯[CH2CH(OCOCH3)]醇解而得。USP規(guī)定醇解度為85％-89％。優(yōu)良的水溶性膜材，軟膏等的增稠劑和增粘劑聚維酮（PVP）溶于水及有機溶劑。粘合劑，固體分散體載體，增粘劑、助懸劑等。交聯(lián)聚維酮(cross-linkedPVP)不溶于水和有機溶劑，但吸水膨脹150％－200％。直接壓片的崩解劑和填充劑。-CH2-CH2--CH2CH(OCOCH3)-乙烯－醋酸乙烯(酯)共聚物（EVA)不溶于水，溶于二氯甲烷等。熔點較低。經(jīng)皮給藥、長效眼膜和宮內(nèi)節(jié)育器等控釋材料。2、乙烯基類均聚物和共聚物第28頁,共33頁，星期六，2024年，5月重復(fù)單元名稱用途-O-CH2-CH2-聚乙二醇（PEG）注射劑復(fù)合溶媒；栓劑、軟膏基質(zhì)；液體藥劑的助懸、增稠；固體分散體載體。聚氧化乙烯蓖麻油甘油(Cremophor)聚乙二醇(30-50)+蓖麻油酸甘油酯(macrogolglycerolricinoleate)少量聚乙二醇蓖麻油酸（12-