微粒分散系理论.ppt

第十一章 药物微粒分散系的基础理论 l概述 l主要性质与特点 l物理稳定性 本章重点 l掌握微粒分散系的相关概念及范围，微粒分散系的 特性 l熟悉微粒分散系的重要性质与特点 l掌握微粒分散体系的热力学稳定性、动力学稳定性 、Stokes定律。 l熟悉絮凝与反絮凝的概念及DLVO理论 l了解空间稳定理论、空缺稳定理论、微粒聚结动力 学 第一节 概述 l概念 l分散体系 l分散相、分散介质 l小分子真溶液 10 9 m nm l胶体分散体系 10 7 10 9 m 1-100nm l粗分散体系 10 7 m 100nm l微粒分散体系 10 9 10 4 m 1nm- 100m 第一节 概述 l一、药物微粒分散体系的定义 l分散体系：是一种或几种物质高度分散在某种介 质中所形成的体系。 l分散相 l分散介质 l真溶液 直径10-9m l胶体分散体系 直径 10-7-10-9m 纳米乳、纳米脂 质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束 l粗分散体系 直径10-7m 微囊、微球、混悬 剂、乳剂 l微粒分散体系特性 l1. 多相，相界面 l2. 粒径小，表面积大，表面自由能高，热 力学不稳定 l3. 布朗运动等 l微粒分散系的性能与作用 l 1. 溶解速度与溶解度高 l2. 分散度高、稳定性 l3. 体内分布选择性 l4. 某些微粒可起缓释作用 l5. 改善药物体内稳定性 Ostwald Freundlich方程： S1和S2分别为半径为 r1、r2的药物的溶解度， R 为气体常数，T为绝对温度。 难溶性药物制成混悬剂时，微粒的大小往往不 一致，当大小微粒共存时，微粒的溶解度与其 微粒的直径有关，在体系中微粒的半径相差愈 多，溶解度相差愈大，混悬剂中的小微粒逐渐 溶解变得愈小，大微粒变变得愈来愈大，沉降 速度加快，致使混悬剂的稳定性降低。故制备 混悬剂时，除考虑粒径大小外，还应考虑其大 小的一致性。 微粒大小与体内分布 l粒径不同，分布部位不同 l骨髓、肝、脾、肺、肾、肠等 l靶向制剂 三、微粒大小与测定方法 l单分散体系 微粒大小完全均一的体系 l多分散体系 微粒大小不均一的体系 l几何学粒径、比表面积径、有效粒径等 l测定方法 l电子显微镜法 透射电镜（TEM）、扫描电镜 （SEM） l激光散射法 第二节微粒分散系的性质与特点 l一、分散体系热力学性质 l表面自由能 G = A l表面积增加 A ，热力学不稳定 l降低；表面活性剂 二、分散体系、微粒的动力学性质 l（一）Brown运动 布朗运动 （二）Stoks 定律 l重力沉降 l沉降速度符合斯托克斯(Stokes)定律： 2 r 2(1 2 ) g V= - 9 （1）微粒的沉淀 微粒沉降速度可按Stockes定律计算： V为沉降速度，r为微粒半径， 1和2分别为 微粒和介质的密度，g为重力加速度， 为 分散介质粘度。 Stockes公式的运用条件： 混悬微粒子均匀的球体; 粒子间无静电干 拢；沉降时不发生湍流，各不干拢;不受 器壁影响。 三、微粒分散体系的光学性质 lTyndall现象 l散射与反射 四、微粒分散体系的电学性质 l(一) 电泳 l电泳速度与粒径大小成反比 l(二) 微粒的双电层结构 l反离子、吸附层、扩散层 l动电位 l微粒越小，动电位越高 吸附层：由吸附的带电离子和反离子构 成。 扩散层：由少数扩散到溶液中的反离构 成。 双电层(electric double layer)亦称扩 散双电层，即带相反电荷的吸附层和扩 散层。 -电势(zeta-potential)即双电层之间 的电位差。 第三节、微粒分散体系稳定性 l。 分散体系的物理稳定性主要表现为粒径 的变化，微粒的絮凝、聚结、沉降、乳析和 分层。 第三节 一、絮凝与反絮凝 l絮凝与反絮凝 微粒分散度大，有聚集趋势 ，微粒荷电，阻碍聚集， 电位在20 25mV，效果最好。 l絮凝剂，反絮凝剂 絮凝(flocculation) 系混悬微粒形成絮状聚集体的过程，加入的电 解质称絮凝剂。 反絮凝 系向絮凝状态的混悬剂中加入电解质，使絮凝 状态变为非絮凝状态的过程，加入的电解质称 反絮凝剂。 絮凝剂和反絮凝剂。量的多少 常用的有枸橼酸盐、枸橼酸氢盐、洒石酸盐、 洒石酸氢盐、磷酸盐及氯化物等。 第三节 二、DLVO理论 (一) 微粒间的Vander Waals吸引 能 (二) 双电层的排斥作用能 (三) 微粒间总相互作用能 (四) 临界聚沉浓度 势垒随溶液中电解质浓度的增加而 降低，当电解质浓度达到某一值时，势能曲线为 零，体系由稳定转为聚沉。 混悬剂的微粒间有静电斥力，同时也存在着引力，即 范德华力。 V：为位能 VT=VR+VA VT：微粒之间总位能。 VR：排斥力位能。 VA：吸引力位能。 当VRVA时，不易聚集。 当VA很小时，可形成疏松的聚集体，振摇易分散。 当VAVR时，很快聚集在一起，不易再分散。 三、空间稳定理论 l空间稳定作用微粒间大分子 l高分子，阻碍微粒接近 l与溶剂、微粒的亲和力 l分子量大，效果好 l溶剂影响 四、空缺稳定理论 l自学 五、微粒聚结动