表面活性剂.docx

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表面活性剂

第三节 表面活性剂

学习要点：

1.表面活性剂的特点；

2.表面活性剂的基本性质：

注意几个术语；

3.常用的表面活性剂。

一、表面活性剂的含义与特点

表面活性剂：

能够显著降低两相间表面张力（或界面张力）的物质。

结构：

同时含有亲水基团和亲油基团，具有“两亲性”。

二、表面活性剂的基本性质

1.胶束和临界胶束浓度

表面活性剂在水溶液中，当低浓度时，产生界面吸附而降低溶液的界面张力。

当达到一定浓度后，溶液的界面吸附达到饱和，表面活性剂的分子则转入溶液中。

由于亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚集，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内的胶束。

临界胶束浓度（CMC）：

表面活性剂在溶液中开始形成胶束时的浓度。

CMC的大小与其结构、组成有关，同时受温度、pH以及电解质等条件的影响。

2.亲水亲油平衡值（HLB）

亲水亲油平衡值：

表面活性剂分子中亲水、亲油基团对油和水的综合亲和力。

★表面活性剂的HLB值愈高，其亲水性愈强；HLB值愈低，其亲油性愈强。

＞15：

增溶剂；

背记要点：

HLB在0～20,8前8后各不同，

数大亲水小亲油，増溶乳化兼润湿。

8～16：

0／W型乳化剂；

3～8：

W／0型乳化剂；

7～9：

润湿剂。

3.起昙和昙点

某些含聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂的溶解度开始随温度升高而加大，当达到某一温度时，其溶解度急剧下降，溶液出现浑浊或分层，但冷却后又恢复澄明。

这种由澄清变成浑浊或分层的现象称为起昙，该转变点的温度称为昙点。

产生起昙现象的主要原因：

是此类表面活性剂分子结构中所含的聚氧乙烯基与水分子形成的氢键在温度升高到昙点后断裂，从而引起表面活性剂溶解度急剧下降，出现浑浊或分层现象，当温度下降至昙点以下时，氢键又可能重新形成。

表面活性剂不同，其昙点不同。

聚氧乙烯基聚合度较低的表面活性剂昙点较低，反之则昙点较高；盐类或碱性物质加入能使表面活性剂的昙点降低；某些表面活性剂由于不纯，可具有双重昙点；但也有些表面活性剂如普朗尼克PluronicF－68（聚氧乙烯聚氧丙烯的共聚合物）因极易溶解于水，甚至达到沸点时也没有起昙现象。

表面活性剂的昙点可因盐类或碱性物质的加入而降低。

含有能产生起昙现象表面活性剂的制剂，由于加热灭菌等影响而导致表面活性剂的增溶或乳化能力下降，使被增溶物质析出或相应的乳剂破裂，有些可能在温度下降后恢复原状，但有些则难以恢复。

因此，含此类表面活性剂的制剂应注意加热灭菌温度的影响。

4.表面活性剂生物学性质

（1）表面活性剂对药物吸收的影响：

表面活性剂在制剂中可以促进或延缓药物的吸收

能增加药物生物利用部分表面活性剂

药物

表面活性剂

维生素A

肝素

碘仿

酚磺酞

水杨酸胺

核黄素

水杨酸

硫脲

十二烷基硫酸钠

二辛基琥珀酸硫酸钠

聚山梨酯80

二辛基琥珀酸硫酸钠

去氢胆酸钠

十二烷基硫酸钠

聚山梨酯80

烷基苯磺酸盐

通常浓度较低的表面活性剂因具降低表面张力的作用，能使固体药物与胃肠道体液间的接触角变小，增加药物的润湿性而加速药物的溶解和吸收。

但当表面活性剂的浓度增加到临界胶团浓度时，药物被包裹或镶嵌在胶团内又不易释放，则可降低药物的吸收。

表面活性剂有溶解生物膜脂质的作用，增加上皮细胞的通透性，从而改善药物的吸收。

（2）表面活性剂与蛋白质的作用：

可能破坏蛋白质二级结构中盐键、氢键、疏水键使蛋白变性

（3）表面活性剂的毒性：

静脉给药制剂中的表面活性剂的毒性比口服给药大，外用表面活性剂的毒性相对较小，

毒性：

阳离子型＞阴离子型＞非离子型，Polaxamer188毒性最低可静脉用

（4）溶血作用顺序是：

阳离子和阴离子的表面活性剂还有较强的溶血作用，非离子表面活性剂的溶血作用一般比较轻微，其中表面活性剂的溶血作用通常较其他含聚氧乙烯基的表面活性剂更小。

聚氧乙烯烷基醚>聚氧乙烯烷芳基醚>聚氧乙烯脂肪酸酯>聚山梨酯类（吐温类）。

而吐温类的顺序则为：

吐温20>吐温60>吐温40>吐温80。

（5）刺激性：

非离子型对皮肤与黏膜的刺激性小。

三、常用的表面活性剂

表面活性剂按其解离情况不同可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂（在水中不解离），其中离子型表面活性剂又分为阴离子、阳离子和两性离子型表面活性剂。

常用的表面活性剂的分类：

表面活性剂的性质特点和应用：

1.阴离子型表面活性剂

（1）肥皂类

有良好的乳化能力，但容易被酸破坏，碱土金属皂还可被钙、镁盐等破坏，电解质可使之盐析，具有一定的刺激性，一般只用于外用制剂。

（2）硫酸化物

①硫酸化蓖麻油，可与水混合，为无刺激性的去污剂和润湿剂，可代替肥皂洗涤皮肤，亦可作载体使挥发油或水不溶性杀菌剂溶于水中；

②十二烷基硫酸钠，乳化能力很强，并较肥皂类稳定，主要用作外用软膏的乳化剂。

（3）磺酸化物

水溶性和耐钙、镁盐的能力虽比硫酸化物稍差，但不易水解，特别是在酸性水溶液中较稳定。

十二烷基苯磺酸钠，广泛用作洗涤剂。

2.阳离子型表面活性剂

水溶性大，在酸性或碱性溶液中均较稳定，具有良好的表面活性和杀菌作用。

3.两性离子型表面活性剂

本类表面活性剂的分子结构中同时含有正、负离子基团，在不同pH介质中可表现阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

在碱性水溶液中呈现阴离子表面活性剂的性质，具有较好的起泡性，去污力强。

在酸性水溶液中则呈现阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。

卵磷脂常用于注射用乳剂及脂质体的制备。

氨基酸型在等电点（一般为微酸性）时，亲水性减弱，可能产生沉淀；

甜菜碱型不论在酸性、碱性或中性溶液中均易溶解，在等电点时也无沉淀，适用于任何pH的溶液。

4.非离子型表面活性剂

本类表面活性剂广泛应用于外用制剂、内服制剂和注射剂。

（1）脱水山梨醇脂肪酸酯类

亲油性较强，常用作W／0型乳剂的乳化剂或0／W型乳剂的辅助乳化剂。

（2）聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类

亲水性强，主要用作增溶剂、0／W型乳化剂、润湿剂和助分散剂。

（3）聚氧乙烯脂肪酸酯类

水溶性和乳化性很强，常用作0／W型乳剂的乳化剂。

常用的有聚氧乙烯40硬脂酸酯。

（4）聚氧乙烯脂肪醇醚类

亲水性强，主要用作增溶剂、0／W型乳化剂。

（5）聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物

本类表面活性剂是由聚氧乙烯和聚氧丙烯聚合而成。

聚氧乙烯基具有亲水性，而聚氧丙烯基则随着相对分子质量增大而亲油性逐渐增强，具有亲油性。

四、表面活性剂在中药制剂中的应用

阳离子表面活性剂可直接用于消毒、杀菌和防腐；其他类型表面活性剂常用于增溶、乳化、润湿、起泡与消泡等方面。

1.增溶系表面活性剂形成胶团而使物质的水溶性增大的现象。

当表面活性剂用量固定、增溶达到平衡时，增溶质的饱和浓度称为最大增溶浓度；若继续加入增溶质，会导致液体混浊。

与药物荷电相反的表面活性剂的增溶情况复杂；非离子型表面活性剂对离型药物的增溶受pH的影响——增溶剂的适宜与否应通过实验予以确定。

2.乳化两种或两种以上不相混溶的液体组成的体系，因第三种成分的存在，使其中一种液体得以细小的液滴分散在另一液体中，这一过程称为乳化。

具有乳化作用的物质称为乳化剂。

表面活性剂的HLB值可决定乳剂的类型。

通常选用HLB值3.5～6的表面活性剂作为水/油型乳化剂，选用HLB值8～18的表面活性剂为油/水型乳化剂。

3．润湿润湿是指液体在固体表面上的粘附现象。

促进液体在固体表面铺展或渗透的表面活性剂称为润湿剂。

表面活性剂可降低固体药物和润湿液体之间的界面张力，使液体能粘附于固体表面并在固－液界面上定向排列，排除固体表面所吸附的气体，降低润湿液体与固体表面间的接触角，使固体被润湿。

作为润湿剂的表面活性剂，分子中的亲水基与亲油基应该具有适宜的平衡，其HLB值一般在7～9并应有合适的溶解度。

4．起泡和消泡泡沫层是很薄的薄膜包围着气体，属于气体分散在液体中的分散系统。

由于气体与液体的相对密度相关很大，故在液体中的气泡总是很快上升至液面，形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物，常称为泡沫。

一些含有表面活性剂的溶液搅拌时能产生大量泡沫；一些能发生泡沫的系统，在加入表面活性剂后，泡沫能维持长时间稳定。

有发生泡沫作用和稳定泡沫作用的表面活性剂分别称为发泡剂和稳泡剂。

在药剂中主要用于在皮肤、粘膜给药的药剂中，通过产生持久稳定的泡沫，使药物在用药部位均匀分散且不易流失。

有些中药水浸出液，因含有天然两亲物质如皂苷、蛋白质、树胶等高分子化合物，在蒸发浓缩或剧烈搅拌时，产生大量泡沫，给操作带来许多困难。

加入表面活性剂后可破坏泡沫，以便进一步加工操作。

能使原来泡沫破坏消失的表面活性剂称为消泡剂。

HLB值通常为1.5～3。

5．其他表面活性剂在药剂中的应用十分广泛，且一种表面活性剂常常有多种作用。

除上述应用外，表面活性剂还可能做去污剂，在中药提取中用于增加有效成分的提取，以及在某些特殊剂型（如软膏、栓剂等）中作基质。

课堂小结：

第三节 表面活性剂

一、表面活性剂的含义与特点

二、表面活性剂的基本性质（

三、常用的表面活性剂

四、表面活性剂在中药制剂中的应用

课堂检测

一、填空题

1.一般用作增溶剂的HLB值宜在15～18之间。

对极性或中等极性药物而言，非离子表面活性剂的HLB值愈大，其增溶效果愈好，但对极性低的药物，结果则恰恰相反。

二、选择题

A型题：

1.HLB值在8～16之间的表面活性剂可作为

A.增溶剂

B.O／W型乳化剂

C.W／O型乳化剂

D.消泡剂

E.润湿剂

[答疑编号911107101]

答案：

B

2.属于阴离子型表面活性剂的是

A.聚山梨酯80

B.司盘80

C.卵磷脂

D.新洁尔灭

E.月桂醇硫酸钠

[答疑编号911107103]

答案：

E

B型题：

A.阴离子型表面活性剂

B.阳离子型表面活性剂

C.非离子型表面活性剂

D.两性离子表面活性剂

E.天然两性离子表面活性剂

1.土耳其红油属于

2.新洁尔灭属于

3.平平加O属于

4.普朗尼克F-68属于

[答疑编号911107104]

答案：

依次为A、B、C、C。

三、名词解释

临界胶束浓度（CMC）、亲水亲油平衡值（HLB）、起昙和昙点

四、

作业题：

区分：

增溶剂、助溶剂及潜溶剂。