级表面活性剂及粉体学.ppt

表面活性剂Surfactants使液体表面张力下降且显著下降的物质(受温度、溶质及溶质的浓度影响),定义,结构特点,亲水亲油两亲性1)但并不是亲水亲油的就是表剂2)非极性CH链8C，极性羧基、磺酸基、硫酸基、氨基，铵,在液体中的存在状态,低浓度时为单分子，主要降低表面张力；高浓度时以胶束的形式存在，主要增溶；胶束（micelle）：表面活性剂分子在溶液中形成疏水基向内，亲水基向外的多分子聚集体。形成胶束的最低浓度被称作临界胶束浓度（criticalmicelleconcentration）简称CMC。,来源天然/合成溶解性质水溶性/油溶性亲水基解离性质阴离子型阳离子型两性离子型非离子型,表面活性剂分类,阴离子型表面活性剂,高级脂肪酸盐类(RCOO-)nMn+碱金属皂/碱土金属皂/三乙醇胺皂特点：乳化能力较好，一般外用电解质使之盐析遇酸不稳定一价易被二、三价破坏,硫酸化物R.O.SO3-M+十二烷基/十六烷基/十八烷基特点：乳化能力强，较肥皂稳定可与高分子阳离子药物作用沉淀对粘膜有刺激性，外用，少量用于片剂润湿剂,阴离子型表面活性剂,磺酸化物R.SO3-M+十二烷基苯磺酸钠胃肠道的乳化剂/目前广泛应用的洗涤剂特点：稳定性不如硫酸化物遇酸很稳定,阴离子型表面活性剂,铵盐型季铵盐型阳离子是一个五价的氮原子，也称季铵化物。苯扎氯铵/苯扎溴铵特点：广谱抗菌剂用于皮肤和伤口的清洗在酸性或碱性溶液中稳定水溶性大,阳离子型表面活性剂,卵磷酯(豆磷酯蛋磷酯)组成复杂，各组分比例不一样，影响用途Lipoid公司提供各种天然、合成的磷脂磷酯特点：1)对热十分敏感60几天变不透明褐色；2)酸碱、脂酶存在在易水解；3)常用于注射用制剂4)在碱水中呈阴离子；在酸水中呈阳离子,两性离子表面活性剂,脂肪酸甘油酯(单甘油脂、二甘油酯)单硬酯酸甘油酯特点：1)表面活性较弱，HLB值3-4；2)在水、热、酸、碱作用下易水解；3)主要用做W/O型辅助乳化剂,非离子表面活性剂,多元醇型蔗糖脂肪酸酯单脂、二脂、三脂、多脂特点：HLB值5-13；室温下稳定，高温分解或焦化；酸、碱、酶作用下可水解不溶于水、油，可溶于丙二醇、乙醇等，在水和甘油中加热可形成凝胶O/W型乳化剂，高脂肪酸含量做阻滞剂,非离子表面活性剂,多元醇型失水山梨醇脂肪酸酯特点：1)HLB值1.8-3.8，W/O型乳化剂；2)不溶于水，溶于乙醇；3)在酸、碱、酶作用下容易水解；4)span20,span40与吐温配伍作O/W型，span60,span65与吐温配伍作W/O混合乳化剂。,非离子表面活性剂,多元醇型聚山梨醇酯特点：1)不溶于油，易溶于水、乙醇等有机溶剂；2)在酸、碱、酶作用下容易水解；3)低浓度在水中形成胶束，增溶不受pH影响；4)Tween常用的增溶剂、润湿剂、乳化剂。,非离子表面活性剂,聚氧乙烯型1)聚氧乙烯脂肪酸酯聚乙二醇分子量和脂肪酸的种类卖泽聚氧乙烯40硬脂肪酸酯较强水溶性、乳化能力强，O/W型乳化剂。2)聚氧乙烯脂肪醇醚聚乙二醇分子量和脂肪醇的种类聚氧乙烯蓖麻油甘油醚较强亲水性质，增溶剂及O/W型乳化剂。,非离子表面活性剂,聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物聚氧乙烯(亲水)-聚氧丙烯(亲油)英文名poloxamer商品名pluronic命名(3位数字)前两位100=聚氧丙烯链段分子量；后一位10%=聚氧乙烯链段所占比例。特点：1)HLB值范围广，0.5-30,乳化、润湿、分散等作用较强，增溶作用较弱；2)poloxamerO/W型乳化剂，为用于静脉乳剂的合成表面活性剂，耐热压灭菌低温冷冻。,非离子表面活性剂,表面活性剂溶液的表面性质,通式为CH3(CH2)m(OCH2CH2)nOH的表面活性剂形成溶液的表面张力与浓度的关系：即使在浓度很低时，表面张力下降也相当明显,表面活性取决于它的疏水性和亲水性碳氢链长度,疏水性增加，表面活性，CMC。亲水性，表面活性，CMC。碳氢链长度与表面活性之间的关系：同系物的稀溶液中，每增加一个-CH2-,降低相同表面张力所需表面活性剂物质的量降低三倍(Traube规则)。,表面活性剂溶液的表面性质,1)在CMC时，表面张力达最小2)到达CMC后，胶束数量与表剂浓度成正比3)相同亲水基团同系列表剂，亲油基团越大CMC越小,表面活性剂性质与CMC,表面活性剂性质与CMC,4)CMC时，表面活性剂很多性质，如渗透压、密度、界面张力和摩尔电导等都存在突变现象。根本原因是两亲性物质自身缔合形成胶束所致。,5)溶液中的胶束与自由分子单体处于动力学平衡状态，即胶束在不断地破散和重组，这是胶束溶液与其他胶体溶液的区别所在。,表面活性剂性质与CMC,CMC的测定,表面张力法(通用)图5-13光散射法(通用)摩尔电导法(离子表面活性剂)图5-14,表面活性剂Surfactants使液体表面张力下降且显著下降的物质(受温度、溶质及溶质的浓度影响),定义,来源天然/合成溶解性质水溶性/油溶性亲水基解离性质阴离子型阳离子型两性离子型非离子型,表面活性剂分类,1)在CMC时，表面张力达最小2)到达CMC后，胶束数量与表剂浓度成正比3)亲油基团越大CMC越小4)到达CMC,很多性质突变5)胶束处于动态平衡,表面活性剂性质与CMC,外界条件对CMC的影响,温度Krafft点(离子表面活性剂)离子表剂随温度升高溶解度急剧升高所对应的温度。离子表面活性剂的特征值，为表面活性剂应用温度的下限。离子表剂在水中的溶解度随温度的升高而增大。由于升温使表面活性剂分子热运动加剧，不利于胶束形成，所以CMC增大。,外界条件对CMC的影响,Krafft点为表剂使用温度的下限,温度昙点(cloudpoint;非离子表面活性剂)聚氧乙烯型非离子表剂溶液当升高到某温度时，聚氧乙烯链与水之间的氢链断裂，水合能力下降，溶解度减小，溶液变浊，称此变浊温度为昙点。冷却时氢键重新形成，呈澄明。为表面活性剂使用的最高温度。注意使用温度，比如热压灭菌。,外界条件对CMC的影响,外加电解质离子表面活性剂溶液中加入强电解质能降低CMC,使胶束的带电基团之间的排斥力减小，导致胶束化过程消耗的电功减少。非离子型则受电解质影响较小。,外界条件对CMC的影响,外加有机物一般长链的极性有机物对表面活性剂的CMC的影响显著。加入醇、酸和胺等，随烃链增长，离子型表面活性剂的CMC减小，但使非离子型的CMC增大。,外界条件对CMC的影响,亲水亲油平衡值(HLB值),表面活性剂分子的亲水、亲油性是由分子中的亲水基团和亲油基团的相对强弱决定的，衡量表面活性剂分子亲水性和亲油性的相对强弱的物理量是亲水亲油平衡值（hydrophileandlipophilebalancevalues），即HLB值。完全疏水的碳氢化合物石腊HLB=0完全亲水的聚乙二醇HLB=20十二烷基硫酸钠HLB=40不同的HLB值的表面活剂具有不同用途。,计算1)HLB=7+亲水基团HLB数亲油基团HLB数十二烷基硫酸钠的HLB值：HLB=7+38.7(0.47512)=40.0,如何得到HLB值？,某些基团的HLB值,2）Mh亲水基质量3）,如何得到HLB值？,试验溶解度法将表剂溶于水中，看溶解度估计HLB值范围,如何得到HLB值？,分配系数法测定表剂在辛烷和水中的平衡浓度HLB-7=0.36lnCw/Co易发生增溶和乳化现象，表面活性剂浓度不易测准。乳化法5%未知HLB值的表剂+15%已知HLB的油+80%水，匀化，观察稳定性。最稳定的乳剂其油的HLB值与表剂最接近,如何得到HLB值？,表面活性剂的增溶作用,增溶的概念当表面活性剂浓度达到和超过CMC后,形成的胶束能够增加难溶于水的物质的溶解度,这种作用称之为增溶。Solubilizers增溶剂Solubilizates增溶质增溶量每1g增溶剂能增溶药物的最大克数为增溶量。,1）增溶剂的性质CMC越小及胶束分子缔合数越大，则增溶效果越强（同系物链长越长增溶量越大）；非离子型较离子型强；HLB值越大对强极性药物的增溶效果越好,影响胶束增溶的因素,2）增溶质的性质不解离极性药和非极性药易被表剂增溶并有较明显的增溶效果。而解离药物与带有相反电荷的表剂，往往进一步增溶的可能性较小甚至溶解度降低。当解离药物与带有相反电荷的表剂混合时，不同配比下可能出现增溶、形成可溶性复合物和不溶性复合物等复杂情况。表剂烃链越长出现不溶性复合物的可能性越大。在表剂溶液抑菌剂中被增溶而降低活性。,影响胶束增溶的因素,3）温度Kraft点离表，温度升高，表剂溶解度增加Cloudpoint灭菌制剂要求有一定的稳定性，必须选择昙点在85以上的增溶剂，这样在高温灭菌才不致分层。碳氢链长相同时，聚氧乙烯越长，水化程度越高，昙点越高。很多观察不到昙点，如Poloxamer108,188.,影响胶束增溶的因素,4）增溶剂加入量和制备方法,加入量，即溶剂、增溶质和增溶剂三者的配比，可由三元相图来确定。如何制作相图？药物+表剂，用水滴定。,*,*,*,*,*,*,*,*,表面活性剂的增溶作用,4）增溶剂加入量和制备方法一般先将药物与增溶剂混合，最好使完全溶解，然后加水稀释，能较好溶解且增溶量大。浓配法,表面活性剂的增溶作用,5）添加物的影响同时加入胶束中的各种溶质相互作用能改变胶束的增溶作用，称共溶质效应（effectofcosolutes)。主要是竞争胶束的增溶位点。无机物对离子型表面活性剂影响大，使其CMC大大降低，使分子缔合数增加，促进非极性溶质的增溶。有机物使胶束胀大，有利于极性有机物插入胶束栅状层中；若竞争同一增溶位点，阻碍。,表面活性剂的增溶作用,对药物吸收的影响可增进或降低药物的吸收表剂可溶解生物膜脂质，增加上皮细胞的通透性，从而改善吸收；另一些表剂增加难溶性药物吸收则是因其在胃肠中形成高粘度团块，降低了胃排空速率。如果这种粘度增加阻止药物向粘膜面扩散，则吸收降低。,生物学特性与应用,毒性表面活性剂毒性大小：阳离子两性阴性非离子静脉注射口服,生物学特性与应用,溶血性表面活性剂溶血性大小：阴离子阳离子非离子SDS在低浓度时（0.001%时就有强烈溶血作用）静脉注射口服,生物学特性与应用,刺激性长期外用，可能对皮肤和粘膜造成损害。表面活性剂刺激性大小：阳离子阴性非离子/两性,生物学特性与应用,找几个表面活性剂增溶的例子，说出是用的是哪一类表面活性剂。比如：两性霉素B注射剂紫杉醇注射剂,思考题,表面活性剂定义存在状态及性质分类及常用表面活性剂及性质表面活性剂CMC温度对CMC的影响HLB值及运用表面活性剂增溶作用及影响因素,小结,粉体学基础,概述,定义粉体powder是无数个固体粒子particles的集合体。粒子为粉体的最小单元。粒子存在相互作用，粉体体现不同的性质。粉体学micromeritics研究粉体所表现的基本性质及其应用的科学。100um称粒，VgVt,粉体的密度及空隙率,粉体学基础,粉体的密度,粉体的密度及空隙率,真密度,粒密度,松密度,真密度（truedensity，t)t=m/Vt粒密度(granuledensity,g):g=m/Vg松密度(bulkdensity,b)b=m/Vb*比较：tgb,粉体学基础,粉体的流动性与充填性,粉体的流动性（flowability),影响散剂的分剂量、胶囊剂分装、片剂的压片等,粉体学基础,粉体的流动性（flowability)1）粉体流动性的评价与测定方法休止角（angleofrepose)300400,粉体的流动性与充填性,粉体学基础,压缩度(compressiblity)C=（最紧密度-最松密度）/最紧密度100%,压缩度C反映了粉体的凝聚性、松软状态：C200um，流动性好。降低含湿量由于粉体的吸湿作用，在粒子表面吸附的水分增加粒子间粘着力，适当干燥有利于减弱粒子间作用力。加入助流剂助流剂粒子可在粉体层粒子表面填平粗糙面而形成光滑表面，减少阻力，减少静电力等；但过多的助流剂反而增加阻力。,粉体的流动性与充填性,粉体学基础,1）粉体的充填性的表示方法,粉体的充填性,粉体的流动性与充填性,粉体学基础,粉体的吸湿性和润湿性,吸湿性(moistureabsorption)定义：固体表面吸附水分的现象对粉末的影响：降低流动性、固结、润湿、液化、变质,粉体学基础,水溶性药物的临界相对湿度（CRH）CRHAB=CRHACRHB物料的CRH越小越易吸湿制剂意义：吸湿性指标、控制环境、辅料选择,粉体的吸湿性和润湿性,粉体学基础,润湿性(wetting)定义：固体界面由固气界面变为固液界面的现象。接触角：接触角越小润湿性越好,粉体的吸湿性和润湿性,粉体学基础,黏附性与凝聚性,黏附性(adhesion)不同分子间产生的引力，粉体粒子与器壁间的黏附凝聚性(cohesion)同分子间产生的引力产生黏附性与凝聚性的原因：1）干燥状态下范德华力和静电作用力；2）润湿状态下形成液体桥/固体桥避免的方法：增大粒径/加入助流剂,粉体学基础,粉体的压缩性质,压缩性（compressibility)粉体在压力下减少体积的能力。成形性（compactibilit