04药物微粒分散系的基础理论.pdf

第四章药物微粒分散系的基础理论第一节概述分散体系(disperse system) 是一种或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系被分散的物质称为分散相(disperse phase) ， 而连续的介质称为分散介质(disperse medium) 分散体系按分散相粒子的直径大小可分为 小分子真溶液( 直径 10-7m) 粗分散体系 的微粒给药系统包括混悬剂、乳剂、微囊、微球等它们的粒径在500nm～100 m 范围内胶体分散体系的微粒给药系统包括纳米微乳、脂质体、 纳米粒、 纳米囊、 纳米胶束等 它们的粒径全都小于1000nm将微粒直径在10-9～10-4m 范围的分散相统称为微粒 ，由微粒构成的分散体系则统称为微粒分散体系微粒分散体系的特殊性能：①微粒分散体系首先是多相体系，分散相与分散介质之间存在着相界面，因而会出现大量的表面现象；②随分散相微粒直径的减少，微粒比表面积显著增大，使微粒具有相对较高的表面自由能，所以它是 热力学不稳定体系，因此，微粒分散体系具有容易絮凝、聚结、沉降的趋势；③粒径更小的分散体系（胶体分散体系）还具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳等性质微粒分散体系在药剂学的重要意义：①由于粒径小，有助于提高药物的溶解速度及溶解度，有利于提高难溶性药物的生物利用度；②有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳定性；③具有不同大小的微粒分散体系在体内分布上具有一定的选择性，如一定大小的微粒给药后容易被单核吞噬细胞系统吞噬；④微囊、微球等微粒分散体系一般具有明显的缓释作用，可以延长药物在体内的作用时间，减少剂量，降低毒副作用；⑤还可以改善药物在体内外的稳定性。

第二节微粒分散系的主要性质和特点微粒大小 是微粒分散体系的重要参数，对其体内外的性能有重要的影响微粒大小完全均一的体系称为单分散体系 ；微粒大小不均一的体系称为 多分散体系 绝大多数微粒分散体系为多分散体系常用平均粒径 来描述粒子大小常用的粒径表示方法：几何学粒径、比表面粒径、有效粒径等微粒大小的测定方法有：光学显微镜法、电子显微镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes沉降法、吸附法等二、微粒大小与体内分布小于 50nm 的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血管末梢或通过淋巴传递进入骨髓组织静脉注射、腹腔注射0.1～ 3.0 m 的微粒分散体系能很快被单核吞噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬，最终多数药物微粒浓集于巨噬细胞丰富的肝脏和脾脏等部位，血液中的微粒逐渐被清除人肺毛细血管直径为2 m，大于肺毛细血管直径的粒子被滞留下来，小于该直径的微粒则通过肺而到达肝、脾，被巨噬细胞清除注射大于50 m 的微粒，可使微粒分别被截留在肠、肝、肾等相应部位三、微粒的动力学性质：布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩散现象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四、微粒的光学性质：如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体系，当微粒大小适当时，光的散射现象十分明显，在其侧面可以观察到明显的乳光，这就是 Tyndall 现象。

丁铎尔现象(Tyndall phenomenon) 是微粒散射光的宏观表现同样条件下，粗分散体系由于反射光为主，不能观察到丁铎尔现象；而低分子的真溶液则是透射光为主，同样也观察不到乳光可见，微粒大小不同，光学性质相差很大五、微粒的电学性质（一）电泳微粒在电场作用下移动的速度与其粒径大小成反比，其他条件相同时，微粒越小，移动越快二）微粒的双电层结构：在微粒分散体系的溶液中，微粒表面的离子与靠近表面的反离子构成了微粒的吸附层；同时由于扩散作用，反离子在微粒周围呈现距微粒表面越远则浓度越稀的梯度分布形成微粒的扩散层 ，吸附层与扩散层所带电荷相反微粒的吸附层与相邻的扩散层共同构成微粒的双电层结构 从吸附层表面至反离子电荷为零处的电位差叫动电位，即ζ电位 ζ电位与微粒的物理稳定性关系密切ζ=σε/r 在相同的条件下， 微粒越小，ζ电位越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直接关系到微粒给药系统的应用在宏观上，微粒分散体系的物理稳定性可表现为微粒粒径的变化，微粒的絮凝、聚结、沉降、乳析和分层等等一、热力学稳定性：微粒分散体系是多相分散体系，存在大量界面，当微粒变小时，其表面积A 增加，表面自由能的增加△ G：二、动力学稳定性：主要表现在两个方面：1.布朗运动：提高微粒分散体系的物理稳定性2.重力产生的沉降：使微粒分散体系的物理稳定性下降第三节与微粒分散体系物理稳定性有关的理论一、絮凝与反絮凝：微粒表面的电学特性也会影响微粒分散体系的物理稳定性。

扩散双电层的存在，使微粒表面带有同种电荷，在一定条件下因互相排斥而稳定双电层厚度越大，微粒越稳定体系中加入一定量的某种电解质，使微粒的物理稳定性下降，出现絮凝状态反絮凝过程可使微粒表面的ζ电位升高二、 DLVO 理论： DLVO 理论是关于微粒稳定性的理论一）微粒间的Vander Waals吸引能（ ΦA）（二）双电层的排斥作用能（ΦR）（三）微粒间总相互作用能（ΦT）（四）临界聚沉浓度三、空间稳定理论微粒表面上吸附的大分子从空间阻碍了微粒相互接近，进而阻碍了它们的聚结，这类稳定作用为空间稳定作用一般用高分子作为稳定剂实验规律1.分子稳定剂的结构特点：高分子应于微粒有很强的亲和力，同时与溶剂具有良好的亲和性2.高分子的浓度与分子量的影响：通常，分子量越大，高分子在微粒表面上形成的吸附层越厚，稳定效果越好高分子低于临界分子量时，无保护作用（敏化作用）3.溶剂的影响： 高分子在良溶剂中链段能伸展，吸附层变厚， 稳定作用增强 在不良溶剂中， 高分子的稳定作用变差温度的改变可改变溶剂对高分子的性能两种稳定理论：体积限制效应理论、混合效应理论四、空缺稳定理论五、微粒聚结动力学：（一）快聚结、 （二）慢聚结、 （三）架桥聚结。