1、歡迎大家！藥 劑 學（Pharmaceutics）第四章主要內容表面活性劑的概念、分類和結構特征 表面活性劑在溶液中形成膠束理論 表面活性劑的HLB值在藥物制劑中的基本性質和應用1. 表面現象和表面張力你想過為什么用肥皂水能吹出泡泡來呢？你用純水吹能吹出來嗎？鹽水或是糖水可以吹出來嗎？一、基本概念界面：物體相之間的交界面稱為界面；表面：固體或液體與氣體之間的界面通常稱為表面；常見的界面有：氣-液界面(液體表面)，氣-固界面(固體表面)，液-液界面，液-固界面，固-固界面。界面現象：物體相界面間發生的物理化學現象。表面現象：氣-固或氣-液之間的界面現象。一、基本概念界面表面分子收到的作用力和 內

2、部分子受到的作用力和不同。表面張力：微觀上表面分子受到垂直指向液體內部的合力，宏觀上液體表面上任何部分單位長度直線上的收縮力。表面張力方向：表面張力的方向與液面相切，并與液面的任何兩部分分界線垂直。單位N/m。一、基本概念表面自由能：在表面張力作用下，液面發生收縮，液體比表面積增加，表面分子增加的能量稱為表面自由能。比表面自由能：單位表面增加的能量。表面張力與比表面自由能數值上相等并且具有相同的度量單位。界面現象與表面張力在藥劑學普遍存在：藥物吸附、潤濕、鋪展、溶解，乳劑、混懸劑穩定性，藥物經皮吸收。二、液體鋪展鋪展：分子之間的相互作用使一種 液體覆蓋在另一種液體表面并形成一層液膜。鋪展測試實

3、驗：將一些滑石粉或活性炭粉末撒在水面上，滴入液滴，如果能夠鋪展，則固體粉末從液體滴入位置迅速向四面散開。鋪展應用：添加表面活性劑增加油脂的鋪展系數，使油脂性軟膏在皮膚上均勻涂抹藥物吸附。加入磷脂等脂質成分制成脂質體，幫助水溶性藥物透過細胞膜進入細胞。潤濕：液體在固體表面自發地鋪展的一種界面現象，與界面張力密切相關。潤濕形成的接觸角與界面張力之間的關系滿足楊氏方程：-dG=1-g(1+cos)dG為自由能降低；1-g固體表面自由能；界面切線與界面夾角(接觸角)接觸角越小，體系表面自由能降低得越多，固體表面越容易被液體潤濕。潤濕應用：滑石粉或活性炭密度比水大，卻能漂浮于水面。崩解劑既提高片劑與水的

4、潤濕性，也促進水分子進入片芯，加快崩解。硫磺不溶于水，難以分散，加入表面活性劑降低固-液界面的接觸角，提高潤濕性。三、潤濕完全潤濕可潤濕不潤濕完全不潤濕四、吸附固體和液體表面層存在表面張力與自由能，體系趨向于降低自由能以達到穩態。固體表面通過富集氣體或溶液中的溶質實現穩態平衡。產生固-氣/固-液界面吸附液體表面依靠吸附于體系的溶質以降低自由能活表面張力 產生液-氣/液-液界面吸附吸附分為物理吸附和化學吸附(離子交換、氫鍵吸附)。影響吸附的因素：比表面積、溶解介質、pH、溫度和溶質的溶解度。液-液(氣)吸附：溶質分子在界面聚集或反聚集，導致溶液表面張力的變化。溶質濃度的增加導致表面張力的緩慢增加

5、，如無機電解質與水分子具有良好的親和力。溶質濃度的增加導致表面張力的緩慢降低，如低分子量的極性有機化合物，親水基親水性較弱且親水性隨烷基鏈長的增加而降低。溶質分子少量存在導致表面張力快速降低，但濃度到達一定值時，表面張力變化很小，如表面活性劑。固-液吸附：固體從溶液中吸附溶質(溶劑分子或其他組分)吸附規則：非極性吸附劑優先吸附極性溶劑溶劑中的非極性成分。固-液吸附應用：吸附脫色、色譜分離、蛋白質吸附。吸附作用對處方設計和吸收與藥效的影響：掩蓋氣味：地西泮吸附于硅酸鋁鎂顆粒上掩蓋苦味增溶與促吸收：表面活性劑吸附于難溶性藥物顆粒上療效下降：季銨鹽類化合物與處方中其它組分吸附作用導致藥物活性降低。2

6、. 表面活性劑 隨著表面活性劑的發展和整個工業水平的提高，表面活性劑已從日常生活中的家用洗滌劑與個人護理用品，進入了國民經濟各個領域。一、表面活性劑的概念和結構特點表面活性劑(surfactant)是指能使液體的表面張力發生明顯降低的物質(SAA) 。表面活性劑一詞來自英文Surfactant。 Surface（表面）+ Active（活性）+ Agent（添加劑）具有增溶、乳化、潤濕、去污、殺菌、消泡、起泡等應用性質。 親水親油兩親性 親水基團疏水基團分子結構具有雙親性疏水基團C8-C20的鏈烴親水基團:電負性較強的原子團或原子，如硫酸基、磺酸基、磷酸基、羥基、羧基、醚基、巰基、氨基、酰胺基

7、、聚氧乙烯基等。 1) 疏水基團引入碳鏈分支，提高降低表面張力能力 2) 親水基團在分子中間比在末端的潤濕性作用強， 在末端的比在中間的去污作用強。 20二、表面活性劑的種類根據來源：天然表面活性劑和合成表面活性劑根據溶解性：水溶性表面活性劑和油溶性表面活性劑根據相對分子質量：高分子表面活性劑和低分子表面活性劑高分子表面活性劑：降低表面張力、增溶力、滲透力等較低分子表面活性劑弱，乳化力強，常作保護膠體。如海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、聚乙烯醇、聚維酮等。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聚氧乙烯-聚氧丙烯型陰離子型陽離子型兩性離子型

8、 根據極性基團的解離性質進行分類221.陰離子型表面活性劑 陰離子表面活性劑在水中解離成疏水基烴鏈和親水基陰離子組成的表面活性部分。按親水基分為高級脂肪酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸鹽。該類表面活性劑在pH=7以上活性較強，pH=5以下活性較弱。該類表面活性劑常用作去污劑，由于毒性較大，在制劑中應用較少。（1）高級脂肪酸鹽： 通式(RCOO)nMn+，R為C11-C17長烴鏈，M為金屬離子。俗稱肥皂，以油脂與堿皂化制造。(一) 離子表面活性劑（1）高級脂肪酸鹽根據M的不同 堿金屬皂(一價皂): 可溶性皂，通式RCOOM+，一般為鉀鹽、鈉鹽，如硬脂酸鈉、硬脂酸鉀，pH=9以上穩定，作增溶劑和O/W

9、型乳化劑，刺激性大，常用于外用乳膏。 多價金屬皂: 不溶性皂，多價金屬的高級脂肪酸，如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂，不溶于水，也不溶于乙醇和乙醚，水中不解離、不水解，作W/O型乳化劑及片劑的疏水性潤滑劑。 有機胺皂：脂肪酸與有機胺反應成皂，如硬脂酸三乙醇胺，作O/W型乳化劑。（2）硫酸酯鹽通式為ROSO3-M+，R為C11-C18。分類：硫酸化油(硫酸化蓖麻油稱土耳其紅油)；高級脂肪醇硫酸酯類 (十二烷基硫酸鈉/月桂醇硫酸鈉SDS、月桂醇硫酸鎂) 。高級脂肪醇硫酸酯類以高級脂肪醇與硫酸酯化劑酯化制備。通式：RSO3-M+ ，為脂肪酸或脂肪醇 或不飽和脂肪油經磺化后，用堿中和所得。分類：脂肪族磺酸化物，如

10、二辛琥珀酸脂磺酸鈉；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，如牛磺膽酸鈉。性質：水溶性，在酸性條件下不易水解，遇熱較穩定。應用：用作胃腸脂肪的乳化劑和單脂肪酸甘油酸的增溶劑；較好的洗滌劑。 （3）磺酸鹽一般式ROPO3Na2和（RO）2PO2Na單酯鹽雙酯鹽 性質與硫酸酯鹽相近，抗電解質、硬化能力較強，洗凈能力好，為低泡性表面活性劑。可作為凈洗劑、潤濕劑、乳化劑、抗靜電劑和抗蝕劑。缺點：污染環境、影響水質。(4）磷酸酯鹽類2.陽離子型表面活性劑 陽離子表面活性劑在水中解離成疏水基烴鏈和親水基陽離子組成的表面活性部分，又稱陽性皂或逆行肥皂。結構：親水基團一般為五

11、價氮原子，少數含磷、硫、砷。 胺鹽型，通式：RNH3+X-，R2NH2+X-，如氯芐甲乙胺； 季銨鹽型，通式：R1R2N+R3R4X-，如新潔爾滅。性質：水溶性好，在酸性、堿性溶液中較穩定，雖具有增溶、乳化、分散等作用，但毒性較大，一般不單獨用作制劑輔料。特點：良好的表面活性，很強的殺菌作用。應用：殺菌、防腐、皮膚、粘膜手術器械的消毒。 常用品種：苯扎氯銨(潔爾滅)：常用濃度0.01-0.02%殺菌力強穩定可降低溶液的表面張力。苯扎溴銨 (新潔爾滅) 。CH3(CH2)11N+Me2C7H7Br-分子結構中同時具有陰離子和陽離子的親水基團。兩性表面活性劑在水中電離時，因同時存在兩種電荷，因此有

12、一個等電點 pI；溶液的pH 值低于pI 時(酸性介質)，呈正電性，具有陽離子表面活性劑作用，具有很強的殺菌能力；當pH 高于pI 時(堿性介質)，呈負電性，具有陰離子表面活性劑的作用，具有良好的起泡、去污作用。在等電點附近時則呈非離子型表面活性劑性質。(二)兩性離子表面活性劑屬天然表面活性劑結構：親水基由一個磷酸基團和季銨鹽堿基組成，疏水基團含兩個較長的烴鏈。卵磷脂是一混合物，包含甘油磷脂（腦磷脂、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺等，各組分的比例不同，影響其性能。磷脂酰膽堿含量高：O/W型乳化劑，肌醇磷脂含量高：W/O型乳化劑。對熱十分敏感，酸、堿、酯酶作用下易水解，不溶于水，易溶于氯仿、乙醚、石油

13、醚等。制備注射用乳劑、脂質微粒劑主要輔料。(1)卵磷脂 合成化合物 結構：陰離子部分主要是羧酸鹽，其陽離子部分分為： 氨基酸型胺鹽（RNH2CH2CH2COO） 甜菜堿型季胺鹽（RN(CH3)2CH2COO） 氨基酸型在等電點時親水性減弱，可能沉淀，甜菜堿型易溶于酸、堿、中性溶液，適用于任何pH溶液，在等電點時也無沉淀。 常用的氨基酸兩性離子表面活性劑Tego殺菌作用強而毒性小于陽離子表面活性劑。（2）氨基酸型與甜菜堿型31(三) 非離子型表面活性劑 在水溶液中不是解離狀態故稱之。 結構組成：親水基團(羥基OH、醚鍵R-O-R1)；親油基團(長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇、烷基或芳基)；親水親油平衡值

14、：HLB小，親脂性強。性質：穩定性高，化學上不解離，不易受電解質、pH值的影響，毒性低、溶血作用較小應用廣泛：能與大多數藥物配伍，可作增溶、乳化、分散劑 (外用制劑、口服制劑、個別可注射劑)。按親水基團不同分為聚乙二醇型和多元醇型。(1)聚氧乙烯脂肪醇醚與聚氧乙烯烷基酚醚系聚乙二醇與脂肪醇/酚縮合而成的醚。 通式: RO(CH2O CH2)nH與RC6H5O(CH2O CH2)nH 產品有: 1）芐澤類(Brij)，如Brij-30 和-35分別為不同分子量的聚乙二醇與月桂醇的縮合物。 2）西土馬哥(Cetomacrogol)為聚乙二醇與十六醇的縮合物。3）平平加0-20(Perogol O)

15、為15單位聚氧乙烯與油醇的縮合物。 4）埃莫爾弗(Emlphor)為一類聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20個單位以上的聚氧乙烯與油醇縮合而成。 如Cremophore EL為聚氧乙烯蓖麻油甘油醚，氧乙烯單位為3540，HLB1214。 該表面活性劑主要是增溶劑和O/W型乳化劑。1.聚氧乙烯型(2)聚氧乙烯脂肪酸酯系聚乙二醇與長鏈脂肪酸縮合而成的酯。 通式: RCOOCH2(CH2O CH2)nCH2OH 產品有: 賣澤Myri類、聚乙二醇-15-羥基硬脂酸酯、聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯。 應用：具有較強水溶性，乳化能力強，作增溶劑和O/W型乳化劑。1.聚氧乙烯型聚乙二醇的醚鍵為何具有親水性？(

16、3)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物系1000-2500聚氧丙烯PO與聚氧乙烯EO縮合而成的酯。 通式: 親水基 憎水基 親水基產品有:泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克 (Pluronic),。 性質：為淡黃色液體或固體；分子量100014000；隨聚氧丙烯比例增加，則親油性增強；隨聚氧乙烯比例增加，則親水性增強；具有乳化、潤濕、分散、起泡和消泡等多種優良性能，但增溶能力較弱。應用：Poloxamer188 毒性、刺激性較小，不易引起過敏反應，可作為o/w型乳化劑，是目前用于靜脈乳劑少數合成的乳化劑之一，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定性。1.聚氧乙烯型甲基空間

17、阻礙，不易形成氫鍵該類表面活性劑為疏水性脂肪酸與親水性多元醇如甘油、季戊四醇、失水山梨醇作用生成的酯。2.多元醇型 1515失水失水441山梨醇四氫吡喃四氫呋喃（1）脂肪酸山梨坦：司盤類Spans 即失水山梨醇脂肪酸酯，是山梨糖醇及其單酐和二酐與脂肪酸反應生成的酯(混合物)。 根據脂肪酸品種數量不同分為：性質： Spans20-40有一定水溶性，用作O/W型乳化劑，隨著脂肪酸鏈長的增加和脂肪酸基團數量的增多，疏水性變大， Spans60以上用作W/O乳劑的乳化劑。酸、堿、酶的作用下易水解。應用：一般用于搽劑，軟膏，亦可作為乳劑的輔助乳化劑。Span-20-40-60-65-80-85脂肪酸單月

18、桂酸單棕櫚酸單硬脂酸三硬脂酸單油酸三油酸2.多元醇型 （2） 聚山梨酯：吐溫Tweens 即聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 在司盤類的剩余羥基上結合聚氧乙烯得到的酯(親水性化合物)。因也有一次和二次脫水，故為混合物。脂肪酸品種和數量不同分為：應用：親水性大大增加，聚山梨酯易溶于水，為O/W型乳化劑，用作增溶劑、乳化劑、分散劑和潤濕劑。2.多元醇型 Tween-20-40-60-65-80-85脂肪酸單月桂酸單棕櫚酸單硬脂酸三硬脂酸單油酸三油酸 通常指分子量在1000以上，結構中同時存在親水與疏水結構的材料稱為高分子表面活性劑。 可分為天然的、天然物質改性的和合成的三類。天然及改性的，如淀粉、羥甲基

19、淀粉、羥乙基淀粉、丙烯睛接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、羥甲基纖維素等。合成高分子表面活性劑：陰離子型、陽離子型、非離子型和兩親型。 性能：降低表面張力的能力較弱，滲透性差，但乳化作用、分散性和穩定性較強。 主要有：PEG嵌段共聚物如聚己內酯-聚乙二醇；氨基糖類如疏水性基團修飾的殼聚糖；羧甲基纖維素衍生物。（四）高分子表面活性劑表面活性劑在溶液的表面層聚集的現象稱為正吸附。當水中表面活性劑濃度很低時，分子聚集在水溶液表面，在水-空氣界面產生定向排列，親水基朝向內部，親油基朝向空氣，在表面形成單分子層，由于水分子和非極性疏水基團的作用力小于水分子間的作用力，因此表面收縮力降低，表面張力降低。正吸附改變

20、了溶液表面的性質，最外層呈現出碳氫鏈性質，體現出較低的表面張力，進而產生較好的潤濕性、乳化性、起泡性等。當表面活性劑濃度很低，但降低表面活性張力很顯著，則它的表面活性越強，越容易形成正吸附。 三、表面活性劑的性質1.表面活性劑分子在溶液中的正吸附溶液的表面正吸附達到飽和后，當溶液內表面活性劑分子數目不斷增加時，分子轉入溶液中，因親油基團的存在使水分子與表面活性劑分子間的斥力遠大于引力，其疏水部分相互吸引，締合在一起。表面活性劑分子自身依靠范德華力相互聚集，形成親油基向內，親水基向外，在水相中穩定分散，大小在膠體粒子范圍的締合體，稱為膠束(micelles)。一定溫度、濃度范圍內，膠束有一定的分

21、子締合數，不同表面活性劑有差異。離子型表面活性劑的締合數10100，非離子型表面活性劑締合數較大（月桂醇聚氧乙烯醚，25 oC締合5000） 。臨界膠束濃度(critical micell concentration, CMC)： 表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。 2.膠束的形成與結構OOOWWOOOWWOOOWWOOOWWOOOWWOOOWWOOOWWOOOWW臨界膠束濃度(critical micelle concentration)表面活性劑濃度變大C CMC溶液中的分子的憎水基相互吸引，分子自發聚集，形成球狀、層狀膠束，將憎水基埋在膠束內部膠束的結構a.球狀b.棒狀c.束狀d.板

22、狀e.層狀表面活性劑性質與CMC 當溶液達到CMC后，膠束數量與表面活性劑的總濃度成正比。達到CMC后，表面活性劑很多性質，如電導率、去污作用、滲透壓、密度、表面張力和界面張力等都存在突變現象。根本原因是兩親性物質自身締合形成膠束所致。界面張力表面張力臨界膠束濃度去污作用密度改變電導率摩爾電導率滲透壓濃度表面活性劑溶液的性質由于表面活性劑的物理性質在臨界膠束濃度附近的較小范圍內會發生突變，所以利用此特性，可測定CMC值。測定方法主要有電導法、表面張力法、光散射法、染料法、增溶法以及熒光探針法。臨界膠束濃度CMC的測定 CMC的測定1.表面張力法：以表面張力對濃度的對數作圖，曲線的轉折點即為CM

23、C值。適合于離子表面活性劑和非離子型表面活性劑。2.電導法：以表面活性劑溶液的摩爾電導率對濃度或濃度的平方根作圖，曲線的轉折點即CMC值。適合于離子表面活性劑。3.染料法：表面活性劑溶液增溶染料前后吸收光譜的變化。4.光散射法：膠束形成與散射光強度成正比。 庚基乙二醇十二烷基醚的表面張力與濃度的關系 十二烷基磺酸水溶液的電導率與濃度的關系CMC值與表面活性劑的結構和組成有關，同時溫度、濃度、電解質、pH值等因素對CMC也會產生影響。在膠束形成的過程中，表面活性劑分子的熱運動和膠束外部的親水基之間的靜電排斥都不利于膠束的形成。所以，增加親油基、降低溫度和加入無機鹽都能使締合度增大，CMC值減小。

24、3. 影響臨界膠束濃度的因素表面活性劑的分子結構疏水基團：CMC隨碳鏈的增加而降低。相同碳原子數的疏水基團，含支鏈結構的比直鏈的CMC大。疏水基中引入羥基等極性基團CMC增大，且極性基團CMC的位置越靠近中間CMC越大。親水基團聚氧乙烯型SAA，聚氧乙烯鏈增加CMC增大SAA種類：碳原子數相同，CMC(直鏈離子型SAA) CMC(直鏈非離子型SAA) 反離子：對于離子型SAA，反離子與膠束的結合會降低離子間的排斥力，顯著降低CMC3.影響臨界膠束濃度的因素二辛基二甲基氯化銨十六烷基三甲基氯化銨CMC2.710-2mol/L1.410-3mol/L十二烷基硫酸鈉蔗糖十二烷酸酯CMC8.610-3

25、mol/L2.410-5mol/L電解質離子型SAA ：加入無機電解質降低CMC非離子型SAA ：加入無機電解質對疏水基團的鹽溶: CMC 增加鹽析效應：CMC 降低氫離子濃度肥皂類SAA在低pH時會降低CMC(脂肪酸解離減少)陰離子型SAA ：降低pH時會降低CMC(有助于形成膠束)兩性離子型SAA ：降低pH時會增加CMC(陽離子促進解離)聚乙二醇型SAA ：降低pH時會增加CMC(增加聚乙二醇基的親水性，促進醚鍵形成離子)3.影響臨界膠束濃度的因素醇少量乙醇增加膠束穩定性，降低CMC大量乙醇抑制膠束形成，CMC增大溫度非離子型SAA ：溫度上升，減少分子水合，降低CMC。離子型SAA ：

26、溫度升高，熱振動使膠束解離增加，分子締合減少，CMC增加。3.影響臨界膠束濃度的因素CMC是表面活性劑表面活性的一種度量。達到表面飽和吸附的濃度愈低；使表面張力降到最低值所需濃度愈低；也就是表面活性愈高。 在使用表面活性劑時，濃度一般比CMC稍大些，否則表面性能不能充分發揮。形成膠束所需要的濃度愈低；CMC愈小4.表面活性劑的溶解度 Krafft point 離子型表面活性劑的溶解度隨溫度變化的特點是在足夠低的溫度下，溶解度隨溫度升高而慢慢增大，當溫度達到某一定值后，溶解度會突然增大。該溫度稱為Krafft 溫度,也叫K.P點.離子型表面活性劑的溶解度曲線及K.P點利用K.P點判斷SAA的親水

27、親油性烷基硫酸鈉烴鏈長度與K.P點之間的關系 在同系物中，烴鏈越長， K.P點越高，親油性越好， 親水性越差，CMC值越小。 K.P點越低， 親油性越差， 其親水性越好。 陽離子型表面活性劑溶解度與溫度關系，1，2，3分別為:14-烷基三甲基溴化銨，16-烷基三甲基溴化銨，18-烷基三甲基溴化銨 曇點(Cloud point)非離子型表面活性劑溶液的溶解度隨溫度升高而下降，當溫度升到一定值時，溶液出現渾濁，甚至分層，這種現象稱為起濁或起曇，此時的溫度稱為濁點或曇點，即C.P值。當溫度上升時，分子熱運動使氫鍵被削弱，升到一定溫度，氫鍵斷裂，水分子逐漸脫離后，表面活性劑從溶液中析出，使溶液突然變渾

28、濁。溫度降低到曇點以下，氫鍵又重新生成，溶液變澄清。聚氧乙烯型SAAkrafft點是離子型表面活性劑的特征值，亦是離子表面活性劑應用溫度的下限，即只有高于krafft點，表面活性劑才能更大地發揮作用。 krafft點越高，溶解度越小。曇點是非離子型表面活性劑的使用溫度上限。曇點越高，溶解度越大。4.親水親油平衡值（HLB）SAA分子中親水基團和親油基團對油或水的綜合親和力稱為親水親油平衡值（hydrophine-lipophile balance, HLB）。HLB范圍：040HLB 值愈大，親水性愈強； HLB 值愈小，親油性愈強。 非離子SAA的HLB：020，完全由疏水碳氫基團組成的石蠟

29、為0，完全由親水性的氧乙烯組成的聚氧乙烯為20，有碳氫鏈和氧乙烯鏈組成的SAA介于之間。親油性親水性 20聚氧乙烯石蠟HLB=親油性親水性10(1) 非離子型表面活性劑的HLB值具有加和性，混合后的HLB值可通過經驗式求得： HLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb) (2)官能團計算法：如果HLB值是由表面活性劑分子中各結構基團貢獻的總和，則每個基團對HLB值的貢獻可用HLB基團數表示，則： HLB=(親水基團HLB)-(親油基團HLB)+7HLB值的計算 常用基團的HLB值親水基團 基團數 親油基團 基團數SO4Na 38.7 CH 0.475SO3Na 11.0 CH2

30、0.475COOK 21.1 CH3 0.475COONa 19.1 =CH 0.476N= 9.4 CH2CH2CH2O 0.15酯（失水山梨醇環） 6.8 CHCH2O 0.15酯（自由） 2.4COOH 2.1 苯環 1.662OH（自由） 1.9 CF2 0.870O 1.3 CF3 0.870OH （失水山梨醇環） 0.5（CH2CH2O） 0.33 CH2CHO 0.15CH3CH3鯨蠟醇(C16H33OH)的HLB計算： HLB=1.9-16 (0.475)+7=1.3例1: 用聚山梨酯20(HLB=16.7 )和司盤80 (HLB=4.3)制備HLB為9.5的混合乳化劑100

31、g，問兩者各應用多少克?例2: 乳化硅油所需HLB值為10.5，若選用55%的聚山梨酯60（HLB值為14.9）與45%另一待測表面活性劑混合取得最佳乳化效果，試計算該表面活性劑的HLB值？HLBab = HLBaWa + HLBbWbWa + Wb1369121518親水親油大部分消泡劑W/O型乳化劑潤濕劑、鋪展劑O/W型乳化劑去污劑增溶劑表面活性劑的HLB值應用范圍HLB=38(6) 可作為W/O型乳化劑HLB=79 可作為潤濕劑HLB=818 可作為O/W型乳化劑HLB=15以上 可作為增溶劑表面活性劑毒性大小： 一般是陽離子型陰離子型非離子型非離子型表面活性劑毒性：聚氧乙烯烷基醚芳基醚

32、脂肪酸酯聚山梨酯類(吐溫類)。口服給藥：陽離子型陰離子型非離子型/兩性。靜脈給藥的毒性口服， 其中仍非離子型毒性較低，泊洛沙姆Poloxamer188靜脈注射毒性很低。刺激性：各類表面活性劑以外用制劑的形式長期應用或高濃度使用時可能出現皮膚或粘膜損害(脫脂、過敏反應)。但仍以非離子型的對皮膚，粘膜的刺激性為最小。 5.表面活性劑的毒性 溶血作用：大量水分子穿過紅細胞膜進入紅細胞內，使其滲透性增強而被脹破。溶血性：陰、陽離子表面活性劑不僅毒性較大，而且有溶血作用。非離子型表面活性劑也有溶血作用，但一般較小。 在親水基為聚氧乙烯基非離子表面活性劑中，以吐溫類的溶血作用最小，吐溫20吐溫40吐溫60

33、吐溫80。溶血四、表面活性劑的應用增溶：指使難溶性活性成分的溶解度增加而溶于分散介質的過程。增溶劑：用于增溶的表面活性劑，用非離子型表面活性劑作增溶劑的最適HLB值為15-18，如吐溫、賣澤。增溶質：被增溶的物質。1g的SAA增溶藥物達到飽和濃度時為最大增溶濃度(MAC，maximum additive concentration)。達到MAC后，繼續加入藥物：液體（乳濁液），固體（沉淀）。增溶作用舉例：甲酚在水中溶解度為2%，在肥皂溶液中可增加到50%。1、增溶劑(solubilizers)與增溶增溶的方式：a 內部溶解型(在膠束內的增溶)；b 交錯插入型(在表面活性劑分子間的增溶)；c 表

34、面吸附型(在膠束表面的吸附增溶)；d 外殼溶解型(增溶于膠團的極性基層)。長鏈醇、胺等極性有機分子，一般以非極性碳氫鏈插入膠團內部，而極性頭處于表面活性劑極性基之間，并通過氫鍵或偶極子相互作用。飽和脂肪烴、環烷烴及苯等不易極化的非極性有機化合物，被增容在膠束內部，完全處于非極性環境中。既不溶于水也不溶于油的小分子極性有機化合物，如苯二甲酸二甲酯以及一些染料，吸附于膠團的外殼或部分進入表面活性劑極性基層而被增溶。短鏈芳香烴類的苯、乙苯等較易極化的碳氫化合物，在聚氧乙烯基為親水基的非離子表面活性劑膠團溶液中，增溶于膠團的聚氧乙烯外殼中。增溶機理：表面活性劑能夠增溶，一般認為是由于表面活性劑在水中形

35、成膠束的結果。增溶量： 4 2 1 3柵欄層柵欄層2.影響增溶的因素 增溶劑的性質同系物中，每增加一個碳原子，CMC近減半， CMC越小，締合數越大，增溶量隨之增加，MAC越高。碳數相同時，含支鏈或不飽和鍵(苯、雙鍵)多者，CMC增大。增溶作用：非離子型SAA 陽離子型SAA 陰離子型SAA 增溶質的性質同系物的脂肪烴和烷基芳烴，增溶量隨碳鏈增加而降低碳數相同時，增溶量：環狀和不飽和化合物飽和化合物增溶量：極性大的化合物（膠束表層） 極性小的化合物（膠束內部）帶支鏈的飽和化合物與相應的直鏈異構體增溶量大致相同。溫度對增溶的影響表現在三方面： （1）影響膠束的形成 （2）影響增溶質的溶解度 （3

36、）影響SAA的溶解度(Krafft點、曇點)對離子型SAA，溫度升高，溶質在膠束中的溶解度及SAA的溶解度增加(膠束結構變疏松)。對非離子型SAA（聚氧乙烯型）非極性增溶質，溫度升高，促進膠束形成，增溶量提高極性增溶質，溫度升高，膠束外殼變緊密，增溶量下降 溫度對增溶的影響3.表面活性劑的復配表面活性劑相互間或與其它化合物的配合使用稱為復配。作用：協同作用、增效作用可提高增溶能力并減少SAA的用量（如增溶應用中）。 （1）中性無機鹽 （2）有機添加劑 （3）水溶性高分子 （4）SAA混合體系:陽/陰/非離子/兩性在離子SAA溶液中加入可溶性中性鹽，相反離子結合率越高和濃度越高SAA間排斥力減小

37、，CMC降低越顯著使膠束數量增加膠束總體積增加烴類增溶質的增溶量增加。如果無機鹽使膠束柵欄層分子間電斥力減小分子排列緊密極性增溶質的有效增溶空間減小極性物質的增溶量降低。（1）與中性無機鹽配伍溶液中存在多量Ca2+、Mg2+等多價反離子時，可降低陰離子SAA的溶解度產生鹽析現象。一般無機鹽對非離子SAA的影響較小，在高濃度（0.1mol/L）時可破壞SAA聚氧乙烯等親水基與水分子的結合，使濁點降低。不溶性無機鹽（BaSO4）能吸附陰離子SAA使溶液中濃度下降；皂土、白陶土、滑石粉等具負電荷固體可與陽離子SAA生成不溶性復合物。脂肪醇與SAA形成混合膠束烴核體積增大CH化合物的增溶量增大。C12

38、的脂肪醇增溶較好，多元醇（果糖、木糖、山梨醇等）有類似效果。C1C6短鏈醇不能形成混合膠束，還可能破壞膠束的形成。極性有機物（尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等）能升高CMC（競爭結合水），也是SAA的助溶劑，均影響膠束形成。（2）有機添加劑水溶性高分子（明膠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚維酮等）能吸附SAA游離分子減少CMC升高。陽離子SAA與含羧基（羧甲基纖維素、阿拉伯膠、果膠酸、海藻酸）、磷酸根（RNA、DNA）可生成不溶性復合物。高分子溶液中一旦有膠束形成，其增溶十分顯著（兩者疏水鏈結合使烴核增大或電效應）。（3）水溶性高分子同系物混合體系非離子SAA與離子SAA混合體系陽離子SAA與陰離子SA

39、A混合體系（4）表面活性劑混合體系同系物混合體系二個同系物等量混合體系的表面活性介于各自表面活性之間，趨于活性較高的組分（CH鏈更長者），對CMC小的組分影響更大。混合體系的CMC與各組分摩爾分數不呈線性關系，也不等于加和平均值。非離子離子混合體系易形成混合膠束，CMC介于二者之間或低于二者。陰離子SAA聚氧乙烯型非離子SAA體系：離子表面活性劑分子間電斥力減弱，非離子表面活性劑通過極化作用對離子表面活性劑實現電吸引，增強分子間作用力，增強膠束形成能力，更容易形成混合膠束。聚氧乙烯數增加協同作用更強；加入電解質則減弱。疏水基相同的聚氧乙烯型非離子SAA與陰離子SAA的協同作用強于非離子SAA與

40、陽離子的協同作用。陽離子陰離子混合體系帶有相反電荷的強烈吸引與疏水基之間的相互吸引，使離子SAA更容易締合形成膠束，可形成具有很高表面活性的分子復合物，對潤濕、增溶、起泡、殺菌等有增效作用。兩種離子SAA的CH鏈相近或越長，增溶作用越強。混合比例、混合方法很重要。不恰當可產生沉淀。 促進液體在固體表面鋪展或滲透的作用叫潤濕作用，能起潤濕作用的表面活性劑叫潤濕劑(wetters) 。 潤濕劑最適HLB值通常為79，并應有適宜的溶解度，方可起潤濕作用。 非離子型SAA有較好的潤濕效果，且碳氫鏈較長對固體藥物吸附作用更強，陽離子型SAA潤濕效果較差。 潤濕機制：交換吸附、離子對吸附、氫鍵形成吸附、電

41、子極化吸附、范德華力吸附和疏水吸附。 應用：潤濕劑增加顆粒流動性，有利于片劑生產，潤濕劑也促進水分子進入片芯，使崩解劑易于吸水，加快崩解。硫磺洗劑中硫磺不溶于水，難以潤濕分散，加入表面活性劑降低固-液界面的接觸角，提高潤濕性。4.潤濕 定義：兩個互不相溶的液相，一相以液滴的形式分散在另一相中的液體之中形成的粗分散系統稱為乳狀液。這種形成乳狀液的過程稱為乳化。乳狀液中以液珠形式存在的相稱為分散相（或稱內相、不連續相）。另一相是連續的，稱為分散介質（或稱外相、連續相）。 有一相是水或水溶液，另一相是與水不相混溶的有機相，稱為油相，分為水/油型(W/O)和油/水型(O/W)乳化。 特征：熱力學不穩定

42、體系（聚集）和動力學不穩定體系（沉降或漂浮）。 乳化劑(emulsifiers)： 表面活性劑是采用乳化劑，其HLB值決定乳液的類型。HLB=38，可作為W/O型乳化劑； HLB=816，可作為O/W型乳化劑。5.乳化 表面活性劑分子能在油-水界面上定向排列，降低界面張力，并在分散相液滴的周圍形成一層保護膜，防止乳滴的合并，使乳劑穩定，此時表面活性劑起乳化劑的作用。 其它作用：產生靜電與位阻排斥效應、界面張力梯度、提高界面黏度、形成液晶相、剛性膜、自稠化效應。 離子型表面活性劑毒性較大，一般作為外用制劑的乳化劑，如軟膏劑。 兩性表面活性劑如磷脂、食物蛋白（乳球蛋白、乳白蛋白）、西黃蓍膠可用于口服制劑。 非離子型表面活性劑不僅用于外用、內服制劑，有些還用作靜脈注射的乳化劑，如泊洛沙姆。5.乳化 混懸劑是藥物顆粒分散于水性介質的非均相體系，藥物顆粒會很快聚集與沉降。 助懸劑作用： 在疏水藥物顆粒表面形成水化膜并荷電，降低液-固