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第十章表面活性剂概述、分类、基本性质和应用、生物学性质学习要求1.掌握表面活性剂的概念、结构特征、分类与基本性质。2.熟悉表面活性剂的吸附性、应用与生物学性质。§1表面活性剂分类一、表面活性剂的概念表面张力的产生表面活性剂分子在溶液中的正吸附极性有机物如尿素，乙二醇会提高其CMC。表面活性剂溶解生物膜脂质而增加上皮细胞的通透性，增加吸收多组分增溶质：对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。Tween65(脱水山梨醇三硬脂酸酯)长期或高浓度外用可引起皮肤和粘膜的损害。也随外部条件而改变，如受温度、溶液pH值及电解质等的影响。通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-多组分增溶质：对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。二、非离子型表面活性剂通式：[R1R2N+R3R4]X-试述表面活性剂的分类，并各举一例。增溶质的性质：如分子量、结构、组成药物增溶后的稳定性：通式：[R1R2N+R3R4]X-溶液在CMC时表面张力达到最低。表面活性：能降低液体表面张力的性质。（如一些低级醇、醛、酸等）表面活性剂(surfactant,surfaceactiveagent)：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。极性亲水基+非极性的亲油基分处两端两亲性质：亲水、亲油二、表面活性剂分子的结构特征三、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2.表面活性剂在固体表面的吸附§2表面活性剂的分类

离子型表面活性剂非离子型表面活性剂高分子表面活性剂保护胶体离子表面活性剂非离子表面活性剂阳离子阴离子高级脂肪酸盐硫酸化物磺酸化物1.碱金属皂2.碱土金属皂3.有机胺皂两性离子：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型脂肪酸甘油酯多元醇型聚氧乙烯型聚氧乙烯－聚氧丙烯共聚物1.蔗糖脂肪酸酯2.脂肪酸山梨坦（司盘）3.聚山梨酯（吐温）1.聚氧乙烯脂肪酸酯2.聚氧乙烯脂肪醇醚阴离子：高级脂肪酸盐、硫酸化物、磺酸化物、胆盐阳离子：季铵类化合物两性离子型：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型一、离子型表面活性（一）阴离子表面活性剂1.高级脂肪酸盐通式：(RCOO－)nMn＋e.g.：硬脂酸钠、钙、镁等2.硫酸化物通式：ROSO3－M＋e.g.：十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等3.磺酸化物烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋/RC6H5SO3－M＋e.g.：二己基琥珀酸磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠4.胆盐e.g.：甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等（二）阳离子表面活性剂1.胺盐型通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-e.g.：氯苄甲乙胺等2.季铵盐型通式：[R1R2N+R3R4]X-e.g.：洁尔灭、新洁尔灭等（三）两性离子表面活性剂1.氨基酸型通式：

RN＋H2CH2CH2COO－2.磷脂类e.g.：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等3.甜菜碱型通式：

R(CH3)2N+CH2COO-用途：常用作消毒杀菌剂e.g.：TegoMHG—十二烷基双（氨乙基）－甘氨酸。二、非离子型表面活性剂

1.脂肪酸甘油酯硬脂酸甘油酯2.多元醇型吐温(Tween)、司盘(Span)3.聚氧乙烯型聚氧乙烯脂肪酸酯(Myrij)、聚氧乙烯脂肪醇醚(Brij)4.聚氧乙烯－聚氧丙烯型

泊洛沙姆(Poloxamer)

or普郎尼克(Pluronic)1.多元醇型(1)脱水山梨醇脂肪酸酯类(脂肪酸山梨坦,司盘,Span)通式：e.g.：span20(脱水山梨醇单月桂酸酯)span40(脱水山梨醇单棕榈酸酯)span60(脱水山梨醇单硬脂酸酯)span65(脱水山梨醇三硬脂酸酯)span80(脱水山梨醇单油酸酯)span85(脱水山梨醇三油酸酯)(2)聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类

(聚山梨酯,polysorbate;吐温,Tween)通式：e.g.：

Tween20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯)Tween40(聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯)Tween60(聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯)Tween65(脱水山梨醇三硬脂酸酯)Tween80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)Tween85(聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯)

(3)蔗糖脂肪酸酯(sucroseesters,SE)由蔗糖分子中一个或数个羟基与脂肪酸（硬脂酸、软脂酸、棕榈酸等）酯化而成。SE是单酯、双酯及三酯的混合物，改变其比例，其亲水性就发生变化，同时HLB值也可在1~16内范围变化。2.聚氧乙烯型(1)酯型通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OHe.g.：卖泽,Myrij；聚氧乙烯40硬脂酸酯(polyoxyl40stearate)(2)醚型通式：RO(CH2CH2O)nHe.g.：苄泽,Brij；Brij30与Brij35是不同分子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物这一类表面活性剂通常被用作O/W型乳化剂3.聚氧乙烯－聚氧丙烯型

在美国NF中，名为泊洛沙姆(Poloxamer)，国外商品名为普朗尼克(pluronic)。聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物通式：HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)aH其中b至少为15，聚氧乙烯链为化合物总量的10~80％。e.g.：Poloxamer188/PluronicF68通式：ROSO3－M＋HLB值的理论计算法：何谓胶束与临界胶束浓度？表面张力法、电导法、光散射：SDS-Na(8℃)&十二烷基磺酸钠(70℃)（如一些低级醇、醛、酸等）非离子型和离子型表面活性剂混合何谓表面活性剂？它具有何种结构特征？其在溶液中具何种吸附特性？增溶(solubilization)：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~。通式：(RCOO－)nMn＋表面活性剂分子在溶液中的正吸附掌握表面活性剂的概念、结构特征、分类与基本性质。HLB值的理论计算法：降低极性物质增溶量。极性有机物如尿素，乙二醇会提高其CMC。§3表面活性剂的基本性质和应用表面活性剂基本性质的几个概念:临界胶束浓度亲水亲油平衡值(HLB值)Krafft点和昙点胶束(micelles)：当表面活性剂的正吸附达饱和后，表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，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的缔合体，称为胶束。反向胶束一、临界胶束浓度

(Criticalmicellconcentration,CMC)1.定义：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度，即~。亲油基团↑CMC↓溶液在CMC时表面张力达到最低。CMC与表面活性剂的组成和结构有关，不同表面活性剂的CMC不同；也随外部条件而改变，如受温度、溶液pH值及电解质等的影响。2.胶束的结构3.CMC的测定

表面张力法、电导法、光散射二、亲水亲油平衡值

(hydrophile-lipophilebalance,HLB)定义：表面活性分子中亲水和亲油基团对水或油的综合亲和力称亲水亲油平衡值。HLB↑亲水性↑范围：0~40；非离子表面活性剂0~20非离子表面活性剂的HLB值具有加和性。HLB值的理论计算法：三、Krafft点离子型表面活性剂的溶解度随着温度升高而变化，当温度升高到某一温度时，其溶解度急聚增加，该温度就是Krafft点。离子表面活性剂的特征值，也是表面活性剂应用的温度下限。e.g.：SDS-Na(8℃)&十二烷基磺酸钠(70℃)四、起昙和昙点昙点(cloudpoint)：对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂溶液，升高温度至一定程度时，表面活性剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊的现象就称为起昙(cloudingformation)

，此时的温度就称为~。在昙点温度时，聚氧乙烯型非离子表面活性剂增溶空间，增溶能力。但很多聚氧乙烯型表面活性剂在常压下观察不到昙点。

↓↓五、表面活性剂的复配表面活性剂相互间或与其他化合物的配合使用称为复配。在表面活性剂的增溶应用中，如果能选择适宜的配伍，可↑↑增溶能力，↓表面活性剂的用量。1.增加烃类增溶质的增溶量。2.降低极性物质增溶量。3.离子表面活性剂盐析（saltout），对非离子表面活性剂影响较小。4.由于吸附使浓度下降；或与荷相反电荷的某些固体物质形成不溶性复合物。（一）与中性无机盐的配伍长链脂肪醇(<C12)或某些多元醇参与形成混合胶束，短链脂肪醇(C1~C6)破坏胶束。极性有机物如尿素，乙二醇会提高其CMC。（二）有机添加剂明胶，PVP，PEG，PVA会吸附表面活性剂升高CMC。离子型表面活性剂与荷相反电荷的高分子物质形成不溶性复凝聚物。（三）水溶性高分子同系物混合体系非离子型和离子型表面活性剂混合阳离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂混合（严格的比例+适当的混合方法→增效作用）（四）表面活性剂混合体系六、表面活性剂的一些应用

乳化作用润湿和助悬作用增溶作用起泡和消泡作用去污作用消毒和杀菌作用与细菌生物膜蛋白作用使之变性或破坏(苯扎溴铵、甲酚皂等)。表面活性剂增溶作用的应用增溶(solubilization)：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~。胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。最大增溶浓度(maximumadditiveconcentration,MAC)：当表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和的浓度即为~。1.增溶体系：溶剂、增溶剂和增溶质(三元相图)。2.增溶机理：胶束3.影响增溶作用的因素：增溶剂的性质:

同系物中碳链↑增溶量↑增溶质的性质：如分子量、结构、组成加入顺序：增溶剂+增溶质>增溶剂+水增溶剂的用量：三元相图解离药物：a.

+相反电荷的表面活性剂→增溶、可溶性复合物、不溶性复合物(烃链长者↑)等。b.+非离子表面活性剂→很少形成不溶性复合物，但受pH影响(弱酸→偏酸性；弱碱→偏碱性；两性离子→等定点时增溶较多)。WHY?多组分增溶质：对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。a.是否与主药竞争同一位置;b.对表面活性剂的吸附与结合;c.扩增胶束体积。抑菌剂或其他抗菌药物：增溶→活性↓，用量↑以达抑菌剂的浓度(尼泊金甲酯，乙酯，丙酯，丁酯等)。游离or总浓度?4.药物增溶后的稳定性：胶束表面的性质、结构和胶束缔合体的反应性药物本身的降解途径环境pH值离子强度e.g.：青霉素的酸降解，阳离子/非离子抑制，而被阴离子催化。§4表面活性剂的生物学性质1.对药物吸收的影响被增溶的药物通过胶束和胃肠粘膜发生融合，增加吸收表面活性剂溶解生物膜脂质而增加上皮细胞的通透性，增加吸收2.与蛋白质相互作用电性中和；破坏维持蛋白质三维结构的盐键，氢键和疏水键，使蛋白质变性3.毒性阳离子>阴离子>非离子(口服一般无毒)静脉>口服溶血：阴/阳离子较大；非离子轻微，以吐温最小。静注：卵磷脂、Poloxamer1884.刺激性长期或高浓度外用可引起皮肤和粘膜的损害。思考题1.何谓表