中国药科大学研究生药剂学-表面活性剂.pptx

一、外表活性剂的溶液态与制剂应用,1、溶液态(1)CMC溶液胶束相中间相液晶相(2)负吸附球状胶束棒状胶束层状胶束 反相胶束双分子层/微乳外表活性剂浓溶液(3)润湿增溶乳化微乳化缓释 二次增溶溶剂,第一页，共四十二页。,第二页，共四十二页。,2、外表活性剂溶液浓度与粘度的关系,第三页，共四十二页。,二、CMC的测定,1、外表张力法适合于离子外表活性剂和非离子型外表活性剂；无机离子的存在不影响外表张力；少量类似物的存在降低纯外表活性剂的外表张力；,第四页，共四十二页。,第五页，共四十二页。,2、电导法,适合于离子外表活性剂；无机离子存在影响外表张力测定；电导率 与外表活性剂疏水链长有关；,第六页，共四十二页。,3、染料法,外表活性剂溶液增溶染料前后吸收光谱的变化；染料的存在影响CMC的准确性；受无机盐及类似物存在的影响；染料选择：阴离子外表活性剂频那氰醇氯化物，碱性石蕊阳离子外表活性剂曙红、萤光黄非离子外表活性剂四碘萤光素、碘、苯并红紫4B标准荧光染料:芘,第七页，共四十二页。,4、光散射法,胶束形成与散射光强度成正比；“纯洁溶液；水合直径；,第八页，共四十二页。,三、MACMaximum Additive Concentration),1、定义：在给定浓度的外表活性剂溶液中增溶质的最大 浓度。2、液体增溶质时的MAC：即外表活性剂增溶至饱和时的 浓度，溶液出现乳化。测定方法：1在规定浓度外表活性剂溶液中参加增溶质直到出 现乳化现象。二元体系 2在外表活性剂溶液和增溶质体系中参加水直到出 现乳化现象。三元体系,第九页，共四十二页。,3、固体增溶质时的MAC：即外表活性剂增溶至饱和 时的浓度，溶液出现沉淀。测定方法：在不同浓度外表活性剂溶液中参加过量溶质直至平衡 并有沉淀存在。影响因素：平衡温度与平衡时间 增溶质的参加方法；增溶质对外表活性剂分子的吸附。,第十页，共四十二页。,四、增溶位置及其测定,1、胶束的结构与增溶位置1烃核脂性环境：饱和脂肪烃、环烷烃及不易极化 物质。2栅状层烃核：易极化的多量碳氢化合物。3栅状层脂性极性环境：长链脂肪醇、脂肪酸和 脂肪胺等。4栅状层亲水基：不溶于水也不溶于非极性烃的极性 分子，如苯二甲酸二甲酯。5亲水基水性环境：易极化的少量碳氢化合物，如 短链芳香烃。,第十一页，共四十二页。,胶束的结构,第十二页，共四十二页。,2、胶束增溶位置的测定方法,1、紫外吸收光谱法 1)吸收光谱比较法：增溶溶液吸收光谱与增溶质在各种不同极性溶剂中吸收光谱的比较。2Z值法 标准物质：1-乙基-4羧甲氧基吡啶碘化物 Z值：不同极性的溶剂系统标准物质吸收光谱特 征吸收波长。样品：外表活性剂增溶溶液。2、其它方法：X-射线衍射、核磁共振、萤光极化光谱,第十三页，共四十二页。,五、增溶质在胶束相及水相中的平衡,1、意义：对增溶质性质的影响2、测定方法1透析法：超滤、分子筛、凝胶色谱、膜透析等。膜材的选择、膜孔的选择、平衡的选择、透析液的 选择。2中和滴定法：增溶质是可解离的酸或碱，只有未解离 的分子才被增溶。,第十四页，共四十二页。,外表活性剂增溶理论与技术,第二节 外表活性剂的复配规律,第十五页，共四十二页。,复配：系指外表活性剂相互配合或与其它化合物的配合。,适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等性能方面优于 单一外表活性剂体系，不适当的配伍将破坏外表活性。NaOH例如：十二醇+氯磺酸 十二烷基磺酸钠 十二烷基磺酸钠/十二醇混合物,第十六页，共四十二页。,一、中性无机盐的影响 1、对非离子外表活性剂的影响,低浓度盐对CMC影响较小，但在高浓度盐(0.1mol/l)的存在下出现盐析或盐溶作用。对于聚氧乙烯型外表活性剂，无机阴离子的影响强于阳离子。盐析:影响亲水链的水化，浊点下降，溶解度下降，降低外表张力，但不改变最低外表张力。盐溶：具有较强电性、本身水化能力强的多价阳离子及H+，Ag+,Li+及阴离子I-，SCN-促使亲水链的水化。,第十七页，共四十二页。,中性无机盐对非离子外表活性剂外表张力的影响,C9H19-C6H4-O-(C2H4O)15H,r,c,H2O,0.86mol/l NaCl,0.51x10-6M 1.6 x10-6M,第十八页，共四十二页。,2、对离子外表活性剂的影响,少量的无机盐即可引起CMC的下降主要是反离子结合率增加，反离子的存在降低外表张力和最低外表张力。反离子水化作用弱或可极化性强，减低外表张力程度越大。在较低浓度下有：lg CMC=A B lg M M：反离子浓度;B:结合常数；RS-M+:B1=0.40.6;R-CH2COOK:B=0.57 R(S-M+)2:B2=2B1;R-CH(COOK)2 B=1.14(RS-)2 M2+:B3=B1/2 C12H25SO4Na B=0.503(C12H25SO4)Ca B=0.286在无机盐尢其多价离子盐浓度较大引起胶束形态或缔合数改变时，上述经验式不适用，更高的浓度使溶解度下降而发生沉淀。,第十九页，共四十二页。,中性无机盐对离子外表活性剂外表张力的影响,lg C,r,H2O,NaCl,NaBr,NaI,第二十页，共四十二页。,二、极性有机化合物的作用 1、脂肪醇的影响,1脂肪醇链长的影响碳原子个数在6-12的脂肪醇可使外表活性剂的外表张力下降，扩大增溶能力，增加润湿能力、提高起泡稳定性，并随碳链长度增加影响加大。碳原子数更大的脂肪醇本身溶解度低，碳原子过少的醇因其强亲水性相反降低上述作用，而具有消泡和破乳作用。,第二十一页，共四十二页。,2脂肪醇浓度的影响,r,C8H17SO4Na+C8H17OH1:0.1mol/l),C表,C8H17SO4Na,第二十二页，共四十二页。,2、其它极性有机化合物的影响,短链醇：溶解效应，可作为外表活性剂的助溶剂。强极性物质：如脲、N-甲基乙酰胺，1，4-二氧六环等，提高CMC，减弱胶束形成能力。多元醇：如果糖、山梨醇、木糖等可使非离子外表活性剂CMC降低，扩大胶束体积，但易发生相别离及浊点下降。,第二十三页，共四十二页。,三、外表活性剂混合体系 1、同系物,二个同系物外表活性剂混合物的外表活性介于两者之间而更趋于活性较高即碳链更长的同系物。二个同系物外表活性剂以一定摩尔比混合时：离子外表活性剂：非离子外表活性剂：,第二十四页，共四十二页。,2、非离子外表活性剂与离子外表活性剂混合物,离子外表活性剂分子间的电斥力减弱，非离子外表活性剂分子通过极化作用对离子外表活性剂分子实现电吸引，增强分子间作用力，增强胶束形成能力。,X1,X2,Cal,Exp,Cal,Exp,X1,X2,第二十五页，共四十二页。,3、阳离子外表活性剂与阴离子外表活性剂混合物,带正负电荷的外表活性离子在吸附层和胶束中产生强烈相互吸引作用。电荷中和作用产生的复合物的溶解度下降，但外表活性增强。在不产生复合物沉淀时，外表张力显著降低，混合胶束具有两种外表活性剂的应用特点，如增溶、乳化、润湿、杀菌等。外表活性剂混合物的增效程度与两者混合比例有关及碳链长度有关。等电荷外表活性剂混合物不受反离子或电解质影响。,第二十六页，共四十二页。,C8H17SO4Na C8H17N(CH3)3Br 混合体系,第二十七页，共四十二页。,混合增效规律：,疏水碳链长度相等时，碳链越长，增效作用越强，与非离子外表活性剂性质相似；疏水碳链长度不等时，混合物CMC与两疏水碳链总长有关，碳原子数越大，CMC越低，增效作用越强；,2/12,4/10,7/7,10/4,12/2,14/0,CMC,r,第二十八页，共四十二页。,混合体系的外表活性与混合物溶解度有关,第二十九页，共四十二页。,四、水溶性高分子化合物与外表活性剂的复配,1、对外表张力的作用,r,Cpvp%0 0.01 0.05 0.1 0.2,1 2 3 4 5,1,2,3,4,5,第三十页，共四十二页。,2、对CMC的影响,1水溶性高分子吸附外表活性剂；2水溶性高分子与外表活性剂形成混合胶束；3水溶性高分子与外表活性剂形成不溶性复合物。4水溶性大分子与阴离子外表活性剂作用排序：PVA PEG MC PVAc PVP(5)水溶性大分子与阳离子外表活性剂作用排序：PVP PEG PVA MC PVAc,第三十一页，共四十二页。,五、增溶的药物及制剂因素 1、解离药物与相反电荷的外表活性剂的相互作用,氯苯甲烃胺,药物浓度,2,1,5,3,4,氯苯甲烃胺,C16,C14,C12,第三十二页，共四十二页。,2、解离药物与非离子外表活性剂的相互作用,Tween 80,苯甲酸衍生物浓度,pH4.4,pH4.15,pH4.0,pH3.62,pH3.4,pH3.0,第三十三页，共四十二页。,3、双组分药物或附加剂的增溶,1协同作用：苯甲酸增加尼泊金乙酯在西土马哥中的溶解度；2竞争作用：二氯酚减少尼泊金乙酯在西土马哥中的溶解度；4、抑菌剂的增溶 溶解度越低，被增溶的可能性越大，抑菌浓度越高。,第三十四页，共四十二页。,外表活性剂增溶理论与技术,第三节 外表活性剂的应用,第三十五页，共四十二页。,润湿剂增溶剂乳化剂助悬剂稳定剂消泡剂发泡剂抑菌剂,第三十六页，共四十二页。,吸收促进剂,通过增加TJ的穿透性，膜损伤的表现那么主要是导致细胞溶解毒性反响。,第三十七页，共四十二页。,主要是阴离子外表活性剂、非离子外表活性剂和两性离子外表活性剂，如磷脂及其衍生物。对于某些药物，阳离子外表活性剂可能具有特殊促吸收作用.-内酰胺类抗生素头孢噻肟、头孢匹罗等的亲水性很强但渗透性很差，溴化十六烷基三甲铵、氯化十六烷基吡啶、氯化苯甲烃铵等促进其吸收.溴化十六烷基二甲基苄铵与头孢匹罗形成离子对，显著提高其油水分配系数,提高兔体内的口服生物利用度达59%，是未用外表活性剂时的23倍,第三十八页，共四十二页。,外表活性剂的平安性,与细胞膜 相互作用,干扰细胞内脂质，导致膜外表损伤。与血细胞相互作用,产生溶血现象.,第三十九页，共四十二页。,Tween 80,中药注射剂不良反响的重要原因提高质量标准提高质量稳定性平安性试验,第四十页，共四十二页。,第四十一页，共四十二页。,内容总结,一、外表活性剂的溶液态与制剂应用。阴离子外表活性剂频那氰醇氯化物，碱性石蕊。1烃核脂性环境：饱和脂肪烃、环烷烃及不易极化。3栅状层脂性极性环境：长链脂肪醇、脂肪酸和。4栅状层亲水基：不溶于水也不溶于非极性烃的极性。5亲水基水性环境：易极化的少量碳氢化合物，如。1)吸收光谱比较法：增溶溶液吸收光谱与增溶质在各种不同极性溶剂中吸收光谱的比较。+,第四十二页，共四十二页。,