第十章大学药剂学文本课件

第十章 表面活性剂

表面活性剂在药物制剂中已被广泛应用。在增溶、乳化、促进药物溶出与吸收、提高药物生物利用度等方面发挥显著作用。 第一节 概述

一、表面活性剂的概念

·表面张力：使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。 ·表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。

（箭头）

二、表面活性剂的结构特点

非极性烃链

表面活性剂分子 极性基团

非极性烃链： 8个碳原子以上烃链

极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰

胺基、醚键等。

三、表面活性剂的吸附性

1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附

表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象称为正吸附。

正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现出碳氢链性质，体现出较低的表面张力，进而产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。 2.表面活性剂在固体表面的吸附

表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变。

对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形成单层吸附，当其达到临界胶束浓度时，转为双层吸附。对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附。

第二节 表面活性剂的分类

根据分子组成特点和极性基团的解离性质：

阳离子表面活性剂

◇离子表面活性剂 阴离子表面活性剂

两性离子表面活性剂

◇非离子表面活性剂 一、离子表面活性剂 （一）阴离子表面活性剂

起表面活性作用的部分是阴离子。 1、高级脂肪酸盐（肥皂类）： ①通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐

②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂)

③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。

④应用：具有一定的刺激性，只供外用。 2、硫酸化物

①通式：R·O·SO3-M+

②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。

③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。 ④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。 3、磺酸化物

①通式：R·SO3-M+

②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。

③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。

（二）阳离子表面活性剂

起作用的是阳离子，亦称阳性皂。 1.结构：含有一个五价氮原子。

2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。

3.应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械的消毒。 4.常用药物：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎溴铵 (新洁尔灭) （三）两性离子表面活性剂

分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂。

常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 最大优点：适用于任何pH溶液，在等电点时也无沉淀。

碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。 二、非离子表面活性剂 在水溶液中不解离。 1.结构组成：

①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)；

②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)； ③酯键、醚健连接

2.性质：毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。 常用品种

（一）脂肪酸甘油酯

主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。

性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸， HLB3~4，表面活性弱。 应用：主要用作W/O型辅助乳化剂。 （二）多元醇型

1.蔗糖脂肪酸酯 简称蔗糖酯， 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物。

根据脂肪酸取代数不同分为：单酯、二酯、三酯及多酯。 性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸， HLB5~13，表面活性弱。 应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。 2.脂肪酸山梨坦：司盘

即脱水山梨醇脂肪酸酯，由山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸组成。

根据脂肪酸品种数量不同分为：

Span -20 -40 -60 -65 -80 -85 脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油 三油 应用：HLB1.8~3.8，因其亲油性较强，一般用作水/油乳剂的乳化剂。用于搽剂，软膏，亦可作为乳剂的辅助乳化剂。 3. 聚山梨酯：吐温

即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 ，由脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷组成。

脂肪酸品种和数量不同分为：

Tween -20 -40 -60 -65 -80 -85 脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油 三油 应用：亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂，用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。 （三）聚氧乙烯型 1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽

聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。 通式：R·COO·CH2(CH2O CH2)nCH2·OH

因n不同，产品常用的有： 卖泽-45 -49 -51 -52 -53 应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化剂。 常用的有聚氧乙烯40硬脂酸酯。 2.聚氧乙烯脂肪醇醚

系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。

通式:R·O·(CH2O CH2)nH ，产品有: 1）苄泽2）西土马哥3）平平加4）埃莫尔弗

（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 即泊洛沙姆，商品名普朗尼克。

通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH

特点：对皮肤无刺激和过敏性， 对粘膜刺激性很大，毒性中较小，是目前用于静脉乳剂少数合成的乳化剂之一，用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。 第三节 表面活性剂的基本性质 一、物理化学性质

1、表面活性: 能使液体表面张力显著下降。 2、胶束

表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚集，形成亲油基向内，亲水基向外，在水中稳定分散，大小在胶体粒子范围的缔合体，称为胶束。 临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。

←胶束的结构

3、亲水亲油平衡值 HLB值的概念:

亲水亲油平衡值（HLB）系表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。 数值范围：HLB 0~40，其中非离子表面活性剂HLB 0~20，即石蜡为

0，聚氧乙烯为20。

亲油性表面活性剂的HLB低，亲水性表面活性剂的HLB高； HLB值在3~6的表面活性剂适合作W/O型乳化剂； HLB值在8~18的表面活性剂适合作O/W型乳化剂； HLB值在13~18的表面活性剂适合作增溶剂； HLB值在7~9的表面活性剂适合作润湿剂。；

4、表面活性剂的增溶作用 胶束增溶

表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为

增溶。

一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常借此增溶，形成澄明溶液及提高浓度。 二、表面活性剂的生物学性质:

对药物吸收的影响,,与蛋白质的相互作用,毒性,刺激性 第四节 表面活性剂的应用 一、增溶剂

表面活性剂之所以能增大难溶性药物的溶解度，是由于胶束的作用。如甲酚在水中溶解度仅2％，但在肥皂溶液中，能增加到50％，0.025％吐温可使非洛地平溶解度增加10倍。

非极性药物可完全进入胶束内而被增溶，极性药物则与亲水基络合，而被吸附在胶束表面增溶，半极性药物中非极性部分插入胶束非极性区，极性部分则深入到亲水基之间而被增溶。 二、乳化剂

许多表面活性剂是优良的乳化剂，在8~16的表面活性剂用作O/W型乳化剂，HLB值在3~8的表面活性剂用作W/O型乳化剂。 阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂毒性大，不能作内服乳剂的乳化剂；两性表面活性剂可作内服制剂乳化剂；非离子型表面活性剂可作静脉滴注乳剂乳化剂。 三、润湿剂

利用表面活性剂在固体表面的吸附性能。

制备混悬剂时，固体粉末表面被一层气膜包围，加入表面活性剂后由于其吸附在固-液界面，排除了固体表面吸附的气体，使固体易被润湿而制得分散均匀的液体制剂。 四、起泡剂和消泡剂

起泡剂通常具有较强的亲水性和较高的HLB值。在产生稳定泡沫的

情况下，加入一些HLB值为1~3的亲油性较强的表面活性剂，可使泡沫破坏。

五、去污剂 HLB值一般在13~16。 六、消毒剂和杀菌剂

大多数阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂都可用作消毒剂，少数阴离子表面活性剂也有类似作用。

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