药剂学：药物微粒分散体系的基础理论课件.ppt

药物微粒分散体系的基础理论 药药 剂剂 学学 pharmaceutics药物微粒分散体系的基础理论 药 剂 学 第一节第一节 概述概述••分分分分散散散散体体体体系系系系(disperse (disperse system)system)是是是是一一一一种种种种或或或或几几几几种种种种物物物物质质质质高高高高度度度度分分分分散散散散在在在在某某某某种介质中形成的体系种介质中形成的体系种介质中形成的体系种介质中形成的体系••被被被被分分分分散散散散的的的的物物物物质质质质称称称称为为为为分分分分散散散散相相相相(disperse (disperse phase)phase)，，，，连连连连续续续续的的的的介介介介质质质质称称称称为为为为分散介质分散介质分散介质分散介质(disperse medium)(disperse medium)••分散体系按分散相粒子大小分为分散体系按分散相粒子大小分为分散体系按分散相粒子大小分为分散体系按分散相粒子大小分为: P49 : P49 表表表表4-14-1––小分子真溶液（小分子真溶液（小分子真溶液（小分子真溶液（<10<10-9-9m;<1nmm;<1nm））））––胶体分散体系（胶体分散体系（胶体分散体系（胶体分散体系（1010-7-7～～～～1010-9-9m;1~100nmm;1~100nm））））––粗分散体系（粗分散体系（粗分散体系（粗分散体系（>10>10-7-7m;>100nmm;>100nm））））••微微微微粒粒粒粒：：：：直直直直径径径径在在在在1010-9-9～～～～1010-4-4mm的的的的微微微微粒粒粒粒，，，，其其其其构构构构成成成成的的的的分分分分散散散散体体体体系系系系统统统统称称称称为为为为微粒分散体系微粒分散体系微粒分散体系微粒分散体系。

如微米与纳米级大小的各种给药载体如微米与纳米级大小的各种给药载体如微米与纳米级大小的各种给药载体如微米与纳米级大小的各种给药载体//系统第一节 概述分散体系(disperse system)是一微粒分散体系的特殊性能：微粒分散体系的特殊性能：①①多相体系：多相体系：–分分散散相相与与分分散散介介质质之之间间存存在在着着相相界界面面，，因因而而会会出出现现大大量的量的表面现象表面现象；；②②热力学热力学/ /动力学动力学 不稳定体系：（聚结不稳定性）不稳定体系：（聚结不稳定性）–随随分分散散相相微微粒粒的的减减小小，，微微粒粒比比表表面面积积显显著著增增大大，，使使微微粒粒具具有有较较高高的的表表面面自自由由能能因因此此，，微微粒粒分分散散系系具具有有易易絮凝、聚结、沉降絮凝、聚结、沉降的趋势③③胶体分散体系：胶体分散体系：ü还具有明显的布朗运动、还具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳丁铎尔现象、电泳 等性质微粒分散体系的特殊性能：①多相体系：微粒分散系在药剂学的重要作用微粒分散系在药剂学的重要作用①①生生物物利利用用度度：：难难溶溶性性药药物物减减小小粒粒径径，，有有助助于于提提高高药药物物的的溶解速度及溶解度，有利于提高生物利用度；溶解速度及溶解度，有利于提高生物利用度；②②靶靶向向性性：：大大小小不不同同的的微微粒粒在在体体内内分分布布上上具具有有一一定定的的选选择择性；性；③③缓缓释释性性：：微微囊囊、、微微球球等等微微粒粒具具有有明明显显的的缓缓释释作作用用，，可可延延长药物体内的作用时间，减少剂量，降低毒副作用；长药物体内的作用时间，减少剂量，降低毒副作用；④④稳稳定定性性：：有有利利于于提提高高药药物物微微粒粒在在分分散散介介质质中中的的分分散散性性与与稳定性；还可以改善药物在体内外的稳定性。

稳定性；还可以改善药物在体内外的稳定性微粒分散系在药剂学的重要作用①生物利用度：难溶性药物减小粒径Ø＜＜50nm的的微微粒粒能能够够穿穿透透肝肝脏脏内内皮皮，，通通过过毛毛细细血血管管末末梢梢或或淋淋巴传递进入巴传递进入骨髓骨髓组织Ø静静脉脉注注射射、、腹腹腔腔注注射射0.1～～3.0 m的的微微粒粒能能很很快快被被单单核核吞吞噬噬细胞系统细胞系统吞噬，浓集于巨噬细胞丰富的吞噬，浓集于巨噬细胞丰富的肝脏肝脏和和脾脏脾脏等部位Ø人人肺肺毛毛细细血血管管直直径径为为2 m，，＞＞2 m的的粒粒子子被被肺肺毛毛细细血血管管滞滞留留下下来来，，＜＜2 m的的微微粒粒则则通通过过肺肺而而到到达达肝肝、、脾脾等等部部位位Ø注注射射＞＞50 m的的微微粒粒，，可可使使微微粒粒分分别别被被截截留留在在肠肠、、肾肾等等相相应部位应部位微粒大小与体内分布微粒大小与体内分布＜50nm的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血管末梢或淋巴传递水溶性药物水溶性药物脂质体靶向给药系统脂质体靶向给药系统亲水基团亲水基团亲油基团亲油基团类脂质双分子层类脂质双分子层脂溶性药物脂溶性药物水溶性药物脂质体靶向给药系统亲水基团类脂质双分子层脂溶性药物微粒大小与测定方法微粒大小与测定方法•单分散体系：单分散体系：微粒微粒大小完全均一大小完全均一的体系；的体系；•多分散体系多分散体系：：微粒微粒大小不均一大小不均一的体系。

的体系•绝大多数微粒分散体系为多分散体系绝大多数微粒分散体系为多分散体系•常常用用平平均均粒粒径径来来描描述述粒粒子子大大小小常常用用的的粒粒径径表表示示方方法法：：几何学粒径几何学粒径、、比表面粒径比表面粒径、、有效粒径有效粒径等•微微粒粒大大小小的的测测定定方方法法：：光光学学显显微微镜镜法法、、电电子子显显微微镜镜法法（（SEM;TEM））、、激激光光散散射射法法、、库库尔尔特特计计数数法法、、Stokes沉沉降法降法、、吸附法吸附法等微粒大小与测定方法单分散体系：微粒大小完全均一的体系； 1．电子显微镜法．电子显微镜法 •测定原理：电子束射到样品上，如果能量足够大就能穿测定原理：电子束射到样品上，如果能量足够大就能穿过样品而无相互作用，形成透射电子，用于过样品而无相互作用，形成透射电子，用于透射电镜透射电镜（（TEMTEM））的成像和衍射；的成像和衍射；•当入射电子穿透到离核很近的地方被反射，而没有能量当入射电子穿透到离核很近的地方被反射，而没有能量损失，则在任何方向都有散射，即形成损失，则在任何方向都有散射，即形成背景散射背景散射；；•如果入射电子撞击样品表面原子外层电子，把它激发出如果入射电子撞击样品表面原子外层电子，把它激发出来，就形成低能量的来，就形成低能量的二次电子二次电子，在电场作用下可呈曲线，在电场作用下可呈曲线运动，翻越障碍进入检测器，使表面凸凹的各个部分都运动，翻越障碍进入检测器，使表面凸凹的各个部分都能清晰成像。

能清晰成像•二次电子和背景散射电子共同用于二次电子和背景散射电子共同用于扫描电镜（扫描电镜（SEMSEM））的的成像 1．电子显微镜法 微球表面形态微球表面形态 Scanning electron micrography of ADM-GMS（阿霉素明胶微球）（阿霉素明胶微球） v微球橙红色，形态圆整、均匀，微球表面可见孔微球橙红色，形态圆整、均匀，微球表面可见孔隙，部分微球表面有药物或载体材料结晶隙，部分微球表面有药物或载体材料结晶微球表面形态 2．激光散射法．激光散射法——动态光散射法动态光散射法•对对于于溶溶液液，，散散射射光光强强度度、、散散射射角角大大小小与与溶溶液液的的性性质质、、溶溶质质分分子子量量、、分分子子尺尺寸寸及及分分子子形形态态、、入入射射光光的的波波长长等等有有关关，，对对于直径很小的微粒，雷利（瑞利）散射公式：于直径很小的微粒，雷利（瑞利）散射公式： •I-I-散散射射光光强强度度；；I I0 0- -入入射射光光的的强强度度；；n n - -分分散散相相折折射射率率；；n n0 0- -分分散散介介质质折折射射率率；；λ-λ-入入射射光光波波长长；；V-V-单个粒子体积；单个粒子体积；υυ- -单位体积溶液中粒子数目。

单位体积溶液中粒子数目•由由上上式式，，散散射射光光强强度度与与粒粒子子体体积积V V的的平平方方成成正正比比，，利利用用这这一特性可测定粒子大小及分布一特性可测定粒子大小及分布2．激光散射法——动态光散射法第二节第二节 微粒分散系的物化性质微粒分散系的物化性质 （（（（热力学、动力学、电学、光学）热力学、动力学、电学、光学）热力学、动力学、电学、光学）热力学、动力学、电学、光学） 微微粒粒分分散散体体系系是是典典型型的的多多相相分分散散体体系系随随着着微微粒粒粒粒径径的变小，表面积的变小，表面积A A不断增加，表面自由能的增加不断增加，表面自由能的增加ΔGΔG为：为： △G = σ·△A △G = σ·△A σ—σ—表表面面张张力力；； △A—△A—表表面面积积的的增增加加对对于于常常见见的的不不溶溶性性微微粒粒的的水水分分散散体体系系，，σσ为为正正值值，，而而且且数数值值也也比较大。

比较大★微粒越小聚结趋势越强烈微粒越小聚结趋势越强烈 一、微粒分散体系的一、微粒分散体系的热力学性质热力学性质第二节 微粒分散系的物化性质 （热力学、动力学、电学、二、微粒分散系的二、微粒分散系的动力学性动力学性质质Ø微粒分散体系的动力学稳定性主要表现在两个方微粒分散体系的动力学稳定性主要表现在两个方面：面：l当微粒较小时，主要是分子热运动产生的当微粒较小时，主要是分子热运动产生的布朗布朗运动；运动；提高提高微粒分散体系的物理稳定性微粒分散体系的物理稳定性. .l当微粒较大时，主要是重力作用产生的当微粒较大时，主要是重力作用产生的沉降沉降降低降低微粒分散体系的物理稳定性微粒分散体系的物理稳定性. .二、微粒分散系的动力学性质微粒分散体系的动力学稳定性主要表现•布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果 •布布朗朗运运动动是是微微粒粒扩扩散散的的微微观观基基础础，，而而扩扩散散现现象象又是布朗运动的宏观表现又是布朗运动的宏观表现•布朗运动使很小的微粒具有了动力学稳定性布朗运动使很小的微粒具有了动力学稳定性•微粒运动的平均位移微粒运动的平均位移ΔΔ可用布朗运动方程表示可用布朗运动方程表示：（一）（一）Brown运动运动★★ r愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的平均位愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的平均位移愈大，布朗运动愈明显。

移愈大，布朗运动愈明显4­1)t- -时间；时间；T- -热力学温度；热力学温度；ηη- -介质粘度；介质粘度；r- -微粒半径；微粒半径；NA- -介质微粒数目介质微粒数目布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果 （一）Brown运ê布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线运动布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线运动ê布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰撞的布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰撞的合力方向不断改变的结果由于胶粒不停运动，合力方向不断改变的结果由于胶粒不停运动，从其周围分子不断获得动能，从而可抗衡重力从其周围分子不断获得动能，从而可抗衡重力作用而不发生聚沉作用而不发生聚沉布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线运动•粒粒径径较较大大的的微微粒粒受受重重力力作作用用，，静静置置时时会会自自然然沉沉降降，，其其沉沉降降速速度度服服从从Stokes’定定律律：： (4-11) V-微粒沉降速度；微粒沉降速度；r-微粒半径；微粒半径；ρ1、、ρ2-分别为微粒和分散介分别为微粒和分散介质密度；质密度； -分散介质粘度；分散介质粘度；g-重力加速度常数重力加速度常数 （二）沉降（二）沉降——Stokes’定律定律r r愈大，微粒和分散介愈大，微粒和分散介质的密度差愈大，分散质的密度差愈大，分散介质的粘度愈小，粒子介质的粘度愈小，粒子的沉降速度愈大。

的沉降速度愈大粒径较大的微粒受重力作用，静置时会自然沉降，其沉降速度服从S¨当当一一束束光光照照射射到到微微粒粒分分散散系系时时，，可可以以出出现现光光的的吸吸收、反射和散射等收、反射和散射等¨光光的的吸吸收收主主要要由由微微粒粒的的化化学学组组成成与与结结构构所所决决定定；；而光的而光的反射与散射反射与散射主要取决于微粒的大小主要取决于微粒的大小¨当当一一束束光光线线在在暗暗室室通通过过胶胶粒粒分分散散系系，，在在其其侧侧面面可可看看到到明明显显的的乳乳光光，，即即Tyndall现现象象丁丁铎铎尔尔现现象象是是（胶体）微粒（胶体）微粒散射光散射光的宏观表现的宏观表现¨低分子溶液低分子溶液—透射光；粗分散体系透射光；粗分散体系—反射光；反射光；¨胶体分散系胶体分散系—散射光散射光三、三、微粒分散微粒分散系的光学系的光学性质性质当一束光照射到微粒分散系时，可以出现光的吸收、反射和散射等 丁达尔现象丁达尔现象•丁达尔现象（丁达尔现象（Tyndall phenomena））•在暗室中，将一束光通过溶胶时，在侧面在暗室中，将一束光通过溶胶时，在侧面可看到一个发亮的光柱，称为可看到一个发亮的光柱，称为乳光乳光，即丁，即丁达尔（达尔（Tyndall）现象。

现象 丁达尔现象丁达尔现象（Tyndall phenomena（一）电泳（一）电泳•在电场的作用下微粒发生定向移动在电场的作用下微粒发生定向移动————电泳，且其移动速度与粒径大电泳，且其移动速度与粒径大小成反比，小成反比，微粒越小，移动越快微粒越小，移动越快二）微粒的双电层结构（二）微粒的双电层结构•在在微微粒粒分分散散系系溶溶液液中中，，微微粒粒表表面面的的离离子子与与近近表表面面的的反反离离子子构构成成【【吸吸附附层层】】；；同同时时由由于于扩扩散散作作用用，，反反离离子子在在微微粒粒周周围围呈呈现现渐渐远远渐渐稀稀的的梯梯度度分分布布【扩散层】【扩散层】•【吸附层【吸附层+ +扩散层】扩散层】= = 双电层结构双电层结构 四、四、微粒分散系的微粒分散系的电学电学性质性质（一）电泳四、微粒分散系的电学性质注：溶胶粒子表面电荷的来源注：溶胶粒子表面电荷的来源u电离作用：电离作用：胶粒的基团解离；硅胶粒子表面的胶粒的基团解离；硅胶粒子表面的SiOSiO2 2分子与水分子与水生成生成H H2 2SiOSiO3 3，，若解离生成若解离生成SiOSiO3 32-2-，，使硅溶胶带负电，介质含有使硅溶胶带负电，介质含有H H+ +离子而带正电。

离子而带正电u吸附作用：吸附作用：胶粒优先吸附与自身有相同成分的离子如胶粒优先吸附与自身有相同成分的离子如AgNOAgNO3 3与与KI→AgIKI→AgI，可吸附，可吸附AgAg+ +或或I I- -带电u摩擦带电：摩擦带电：非导体构成的体系中，介电常数较大的一相易带非导体构成的体系中，介电常数较大的一相易带正电，另一相带负电如玻璃正电，另一相带负电如玻璃(15)(15)在水中在水中(81)(81)带负电，苯中带负电，苯中(2)(2)带正电注：溶胶粒子表面电荷的来源微粒的双电层结构微粒的双电层结构-Stern-Stern扩散双电模型扩散双电模型吸附层：吸附层：[ [微粒表面微粒表面→→切动面切动面] ] 由定位离子由定位离子+ +反离子反离子+ +溶剂分溶剂分子组成扩散层：扩散层：[ [切动面切动面→→电势为零电势为零] ] 由反离子组成由反离子组成ζζ电位：电位：[ [切动面切动面→→电势为零处电势为零处的电位差的电位差] ]，也叫动电位也叫动电位•ζ电位是衡量胶粒带电荷多少的电位是衡量胶粒带电荷多少的指标指标; 与介质中电解质浓度、反与介质中电解质浓度、反离子的水化程度、微粒的大小均离子的水化程度、微粒的大小均有关有关微粒表微粒表面面 切动面切动面吸附层吸附层 扩散层扩散层ψ xζ微粒的双电层结构­Stern扩散双电模型吸附层：[微粒表面→斯特恩吸附扩散双电层斯特恩吸附扩散双电层 双电层分为吸附层和扩散双电层分为吸附层和扩散层。

层吸附层由定位离子和反离吸附层由定位离子和反离子组成子组成定位离子决定表面电定位离子决定表面电荷符号和表面电势大小，荷符号和表面电势大小， 反离子排列在定位离子附反离子排列在定位离子附近反离子中心称为斯特恩面反离子中心称为斯特恩面，，从斯特恩面到粒子表面之间为从斯特恩面到粒子表面之间为斯特恩层该层斯特恩层该层ψ0直线下降到直线下降到ψd 斯特恩层外有一切动面，斯特恩层外有一切动面，该处电势即该处电势即ζ电势电势，它是衡量胶，它是衡量胶粒带电荷多少的指标当一些粒带电荷多少的指标当一些大的反离子进入紧密层，则可大的反离子进入紧密层，则可能使能使ψd反号 Stern面面 切动面切动面斯特恩层斯特恩层ψo Ψdζx斯特恩吸附扩散双电层 双电层分第三节第三节 微粒分散体系的物理稳定性微粒分散体系的物理稳定性ll微微微微粒粒粒粒分分分分散散散散系系系系的的的的物物物物理理理理稳稳稳稳定定定定性性性性直直直直接接接接关关关关系系系系到到到到微微微微粒粒粒粒给给给给药药药药系系系系统的应用统的应用统的应用统的应用。

ll其其其其物物物物理理理理稳稳稳稳定定定定性性性性表表表表现现现现：：：：微微微微粒粒粒粒粒粒粒粒径径径径变变变变化化化化、、、、微微微微粒粒粒粒絮絮絮絮凝凝凝凝、、、、聚结聚结聚结聚结、、、、沉降沉降沉降沉降、、、、乳析和分层等乳析和分层等乳析和分层等乳析和分层等 第三节 微粒分散体系的物理稳定性u微粒表面微粒表面电学特性电学特性会影响微粒分散系物理稳定性会影响微粒分散系物理稳定性u扩散双电层扩散双电层：使微粒表面带有同种电荷，互相排斥而稳定使微粒表面带有同种电荷，互相排斥而稳定双电层厚度越大，斥力越大，微粒越稳定双电层厚度越大，斥力越大，微粒越稳定u加入一定量的加入一定量的电解质电解质，，降低厚度而降低降低厚度而降低ζ电位电位(至至20~25mV)出出现现絮凝絮凝状态，微粒形成疏松纤维体，但状态，微粒形成疏松纤维体，但振摇可重新分散均匀振摇可重新分散均匀 该作用即该作用即絮凝絮凝(flocculation),加入的电解质叫加入的电解质叫絮凝剂絮凝剂u若加入电解质，若加入电解质，升高升高ζ电位电位，静电排斥力阻碍了微粒间的聚集，，静电排斥力阻碍了微粒间的聚集，称为称为反絮凝反絮凝，加入的电解质称为，加入的电解质称为反絮凝剂（反絮凝剂（de~)de~)。

u同一电解质因加入量的不同，起絮凝作用或反絮凝作用同一电解质因加入量的不同，起絮凝作用或反絮凝作用如枸橼酸盐、酒石酸盐、磷酸盐和一些氯化物枸橼酸盐、酒石酸盐、磷酸盐和一些氯化物( (如三氯化铝如三氯化铝)2)2、、3 3价离子化合物等价离子化合物等一、絮凝与反絮凝一、絮凝与反絮凝微粒表面电学特性会影响微粒分散系物理稳定性一、絮凝与反絮凝l离子价数离子价数越高，絮凝作用越强当絮凝剂的加入使越高，絮凝作用越强当絮凝剂的加入使ζζ电位电位降至降至2020～～25mv25mv时，形成的絮凝物疏松、不易结块，而且易时，形成的絮凝物疏松、不易结块，而且易于分散；于分散；l增加增加离子浓度离子浓度，降低双电层厚度，可促进絮凝；，降低双电层厚度，可促进絮凝；l高分子电解质（胶体）高分子电解质（胶体），如羧甲基纤维素等，如羧甲基纤维素等带负电荷带负电荷，低，低浓度时具有絮凝剂作用；若同时使用带浓度时具有絮凝剂作用；若同时使用带正电荷物质正电荷物质会发生会发生聚集，促进体系絮凝聚集，促进体系絮凝l加入加入高分子物质高分子物质可在微粒周围形成机械屏障或保护膜，阻可在微粒周围形成机械屏障或保护膜，阻止絮凝发生；有时加入带有某种电荷的止絮凝发生；有时加入带有某种电荷的表面活性剂表面活性剂可避免可避免或减少由相反电荷造成的絮凝。

或减少由相反电荷造成的絮凝 药剂学：药物微粒分散体系的基础理论课件增加微粒分散体系的物理稳定性方法增加微粒分散体系的物理稳定性方法：：–加入絮凝加入絮凝剂；剂；–加入亲水性高分子物质作为结构化载体体系；加入亲水性高分子物质作为结构化载体体系；–加入絮凝加入絮凝剂和亲水性高分子物质剂和亲水性高分子物质增加微粒分散体系的物理稳定性方法： 二、二、DLVO理论理论DLVO理论是关于微粒稳定性的理论：理论是关于微粒稳定性的理论：（一）微粒间的（一）微粒间的Vander Waals吸引能（吸引能（ΦA））（二）双电层的排斥作用能（（二）双电层的排斥作用能（ ΦR））（三）微粒间总相互作用能（（三）微粒间总相互作用能（ ΦT））（四）临界聚沉浓度（四）临界聚沉浓度 二、DLVO理论DLVO理论是关于微粒稳定性的理论（一）微粒间的（一）微粒间的Vander Waals吸引能吸引能¨微微粒粒之之间间的的Vander Vander WaalsWaals引引力力，，是是其其组组成成分分子子间间Vander WaalsVander Waals引力的总和引力的总和¨粒子之间的引力与距离的粒子之间的引力与距离的2 2次方成反比；次方成反比；¨分子之间的引力与距离的分子之间的引力与距离的6 6次方成反比。

次方成反比¨粒粒子子之之间间的的引引力力距距离离比比分分子子间间要要远远的的多多，，被被称称为远程的为远程的Vander WaalsVander Waals引力一）微粒间的Vander Waals 吸引能lHamaker假设：微粒间的相互作用等于各分子之假设：微粒间的相互作用等于各分子之间的相互作用的加和间的相互作用的加和l对两个平行的平板微粒，单位面积上相互作用能：对两个平行的平板微粒，单位面积上相互作用能： ΦA= - A/12×1/πH2l对同一物质，半径为对同一物质，半径为a的两个球形微粒间的相互作的两个球形微粒间的相互作用能为：用能为： ΦA= - Aa/12H l同物质微粒间的同物质微粒间的Vander Waals作用永远是相互吸作用永远是相互吸引，介质的存在能减弱吸引作用，而且介质与微引，介质的存在能减弱吸引作用，而且介质与微粒的性质越接近，微粒间的相互吸引就越弱粒的性质越接近，微粒间的相互吸引就越弱Hamaker 假设：微粒间的相互作用等于各分子之间的相互作用（二）双电层的排斥作用能（二）双电层的排斥作用能¨当微粒接近到双电层发生重叠，并改变了双电层当微粒接近到双电层发生重叠，并改变了双电层电势与电荷分布时，才产生排斥作用。

电势与电荷分布时，才产生排斥作用¨计算双电层排斥作用的最简便方法是计算双电层排斥作用的最简便方法是Langmuir的的方程：方程：ΦR =64πaη0 k Tκr20e­xH上式表明：上式表明：微粒之间的排斥能随微粒表面电势微粒之间的排斥能随微粒表面电势ψψ0 0和粒子半径和粒子半径αα的增加而升高，随两粒间最短距离的增加而升高，随两粒间最短距离H0的增加呈指数下降的增加呈指数下降二）双电层的排斥作用能当微粒接近到双电层发生重叠，并改变了（三）微粒间总相互作用能（三）微粒间总相互作用能v 根据根据DLVO理论理论l胶粒间吸引力和排斥力的相互作用可用胶粒间吸引力和排斥力的相互作用可用势能曲线势能曲线V 来描述：来描述： V = VA + VRl势能曲线表示粒子间的总势能与其距离势能曲线表示粒子间的总势能与其距离之间的关系之间的关系三）微粒间总相互作用能 根据DLVO理论图图图图4-64-64-64-6　两微　两微　两微　两微粒的吸引位能，粒的吸引位能，粒的吸引位能，粒的吸引位能，斥力位能及总斥力位能及总斥力位能及总斥力位能及总位能曲线位能曲线位能曲线位能曲线•VT=VR+VA：：斥力势能为正斥力势能为正(稳定作用稳定作用)，引力势能为负，总，引力势能为负，总的势能曲线决定于胶粒间引力和斥力相互作用的结果。

的势能曲线决定于胶粒间引力和斥力相互作用的结果•而微粒的物理稳定性取决于总势能曲线上势垒的大小而微粒的物理稳定性取决于总势能曲线上势垒的大小•当两个粒子间的距离为当两个粒子间的距离为 S点时，引力稍大于斥力，即点时，引力稍大于斥力，即VA略略 > VR，粒子处于絮凝状态，粒子处于絮凝状态，形成疏松的聚集体，振摇时容易，形成疏松的聚集体，振摇时容易重新分散这是混悬剂中粒子间应保持的重新分散这是混悬剂中粒子间应保持的最佳距离最佳距离 S SPM M图4­6　两微粒的吸引位能，斥力位能及总位能曲线VT=VR•当两个粒子间的距离为 S点时，引力稍大于斥力，即VA略 > VR，粒子处于絮凝状态，形成疏松的聚集体，振摇时容易重新分散这是混悬剂中粒子中粒子间应保持的最佳距离因为当粒子间的距离进一步缩小时，引力减小，斥力逐渐上升，粒子呈稳定趋势 •当两个粒子间的距离为 M点时，斥力上升为最大，即达到 (VT)max ，这时VR > > VA，粒子间很难聚集这是粒子的最稳定状态，但这种稳定性难以持久一旦受到外界的某种影响而使粒子间距离缩小时，斥力就会急剧下降，引力迅速上升，粒子发生聚集因而对于混悬剂来说，这不是最佳状态。

•如果(VT)max数值较大，形成较大的能垒，粒子所具有的能量难以克服这种能垒而不发生聚集，则混悬剂稳定VT)max的大小取决于粒子的大小和表面位能，增加(VT)max，有利于系统的稳定当表面位能 > 20 mV时，粒子之间粒子之间的斥力逐渐增大，VT 开始为正值表面位能在25 mV以上，就可制备较稳定的混悬剂 • 当(VT)max很低时，粒子具有足够的能量越过能垒，则斥力和引力都发生急剧变化当两个粒子间的距离为 P点时，引力上升为最大值这时粒子间相互强烈吸引而结成硬块，无法再分散，混悬剂遭到彻底破坏药剂学：药物微粒分散体系的基础理论课件•总势能曲线上势垒的高度随溶液中电解质浓度的增总势能曲线上势垒的高度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数值时，势能曲加而降低，当电解质浓度达到某一数值时，势能曲线的最高点恰好为零，势垒消失，体系由稳定转为线的最高点恰好为零，势垒消失，体系由稳定转为聚沉，这就是聚沉，这就是临界聚沉状态临界聚沉状态，，这时的这时的电解质浓度电解质浓度即即为该微粒分散体系的为该微粒分散体系的聚沉值聚沉值•第一极小处发生的聚结：第一极小处发生的聚结：聚沉聚沉 (coagulation) (coagulation) •第二极小处发生的聚结：第二极小处发生的聚结：絮凝絮凝 (flocculation)(flocculation)（四）临界聚沉浓度（四）临界聚沉浓度总势能曲线上势垒的高度随溶液中电解质浓度的增加而降低，当电解聚沉值与聚沉能力聚沉值与聚沉能力l 聚沉值聚沉值：：一定时间内，电解质使一定量的溶胶完全一定时间内，电解质使一定量的溶胶完全聚沉时所需的最小浓度为该电解质的聚沉值。

聚沉时所需的最小浓度为该电解质的聚沉值l聚沉能力聚沉能力：：聚沉值的倒数为聚沉能力电解质的聚聚沉值的倒数为聚沉能力电解质的聚沉值越小，其聚沉能力越大沉值越小，其聚沉能力越大l舒舒-哈规则哈规则：使溶胶聚沉的主要是：使溶胶聚沉的主要是反离子反离子，反离子价，反离子价数越高，聚沉值越小，聚沉能力越大数越高，聚沉值越小，聚沉能力越大聚沉值与聚沉能力 聚沉值：一定时间内，电解质使一定量的溶胶影响电解质聚沉能力的因素影响电解质聚沉能力的因素l反离子的价数反离子的价数*l反离子的大小反离子的大小l同号离子的影响同号离子的影响l不规则聚沉不规则聚沉l相互聚沉相互聚沉影响电解质聚沉能力的因素反离子的价数*⑴⑴　舒尔茨　舒尔茨-哈迪价数规则哈迪价数规则 当反离子价数为当反离子价数为1、、2、、3价时，其聚沉价时，其聚沉值与反离子价数的值与反离子价数的6次方成反比：次方成反比： M+：：M2+：：M3+ = (1/1)6 : (1/2)6: (1/3)6 （（舒舒-哈规则哈规则）） = 100 ：：1.6 ：：0.14•反离子价数越高，聚沉值越小，聚沉能力反离子价数越高，聚沉值越小，聚沉能力越大。

越大w反离子价数反离子价数⑴　舒尔茨­哈迪价数规则 当反离子价数⑵⑵　感胶离子序　感胶离子序l同价反离子对溶胶的聚沉能力也不同同价反离子对溶胶的聚沉能力也不同l感胶离子序：感胶离子序：同价反离子聚沉能力的顺序同价反离子聚沉能力的顺序l一价正一价正电电反离子聚沉能力大反离子聚沉能力大→小的顺序为：小的顺序为：l H+＞＞Cs+＞＞Rb+＞＞NH4+＞＞K+＞＞Na+＞＞Li+l一价负电一价负电反离子聚沉能力大反离子聚沉能力大→小的顺序为：小的顺序为： F-＞＞H2PO4 - ＞＞BrO3-＞＞Cl-＞＞Br-＞＞I-＞＞CNS-w反离子大小反离子大小⑵　感胶离子序同价反离子对溶胶的聚沉能力也不同反离子大小⑷⑷　不规则聚沉　不规则聚沉 胶粒吸附胶粒吸附高价反离子高价反离子，，重新分散成溶胶，但胶重新分散成溶胶，但胶粒粒电荷符号改变电荷符号改变少少量量电电解解质质多多量量电电解解质质再再加加电电解解质质 →→聚沉聚沉 →→溶胶溶胶 →→聚沉聚沉　　　　　　　　　　　　 ↓↓　　　　 ↓ ↓沉淀不会沉淀不会重新分散重新分散成溶胶。

成溶胶⑷　不规则聚沉 胶粒吸附高价反离子，重新分散成溶⑶⑶　同号离子的影响　同号离子的影响l同号离子可同号离子可降低降低反离子的聚沉作用反离子的聚沉作用l同号离子的同号离子的价数越高价数越高，或，或离子越大离子越大，对溶，对溶胶的胶的稳定性越显著稳定性越显著⑶　同号离子的影响同号离子可降低反离子的聚沉作用⑸⑸　相互聚沉　相互聚沉Ø 两种两种带相反电荷带相反电荷的溶胶混合发生的聚沉，称的溶胶混合发生的聚沉，称为相互聚沉为相互聚沉Ø当两种溶胶粒子所带电荷全部中和时，聚沉最当两种溶胶粒子所带电荷全部中和时，聚沉最完全ü水的净化水的净化 ü豆浆中蛋白质带负电，加入卤水或石膏（金属离子豆浆中蛋白质带负电，加入卤水或石膏（金属离子MgMg2+ 2+ ，， CaCa2+2+）带正电，破坏了豆浆胶体，使蛋白质）带正电，破坏了豆浆胶体，使蛋白质凝聚析出凝聚析出⑸　相互聚沉 两种带相反电荷的溶胶混合发生的聚沉，称为相互聚。