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第十章第十章 表面活性剂表面活性剂主讲教师：丁主讲教师：丁 红红山西医科大学药剂教研室山西医科大学药剂教研室药 剂 学 pharmaceutics第一节第一节 概述概述一、定义• 表面活性剂 (surfactant)是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σ 1 23 c图图1 1 表面张力等温线表面张力等温线• 两亲结构二、表面活性剂的结构特点亲油基（ 碳氢链 R-、C8~C18之间 ）亲水基（-OH、COO-、-NH2、 -COOR )亲油基 亲水基• 表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象称为 正吸附• 正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现 出碳氢链性质，体现出较低的表面张力，进 而产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等• 当表面活性剂浓度低时，降低表面张力很显 著，它的表面活性越强 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• 表面活性剂溶液与固体接触时，表面活 性剂分子可能在固体表面发生吸附，使 固体表面性质发生改变• 对于极性固体物质在表面活性剂浓度较 低时形成单层吸附，当其达到临界胶束 浓度时，转为双层吸附。

对于非极性固 体，一般只发生单分子层吸附三、表面活性剂的吸附性2.表面活性剂在固体表面的吸附表面活性剂在溶液表面的吸附表面活性剂在溶液表面的吸附水第二节第二节 表面活性剂的分类表面活性剂的分类表面活性剂离子型（水中能电离）非离子型 （水中不电离）多元醇型 聚氧乙烯型聚氧乙烯-聚氧丙烯型阴离子型阳离子型两性型一、离子表面活性剂一、离子表面活性剂1、高级脂肪酸盐： ①通式：(RCOO-)nMn+ ②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价 皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价 盐破坏，电解质使之盐析 ④应用：具有一定的刺激性，用于外用制剂一）阴离子表面活性剂2、硫酸化物①通式：R·O·SO3-M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油)；高级脂肪醇硫 酸脂(十二烷基硫酸钠) ③性质：可与水混溶，乳化性很强，稳定、耐酸、 钙，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀 ④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要 用于外用软膏的乳化剂有时也用于片剂等固体 制剂的润湿剂或增溶剂 3、磺酸化物 ①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛琥珀酸磺 酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯 磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物； 胆酸盐，如牛磺胆酸钠。

③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化 物差, 不易水解 ④应用： 黏度低、去污力、油脂分散力都强 ，常用优良洗涤剂 1.结构：含有一个五价氮原子，带正电荷2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较 稳定，具有良好的表面活性和杀菌作用 但易与一些大分子阴离子药物发生沉淀 3.应用：杀菌；防腐；毒性大，主要用于皮 肤、粘膜和手术器械的消毒4.常用品种：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎 溴铵 (新洁尔灭) （二）阳离子表面活性剂u分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性 剂，随介质的pH可成阳或阴离子型u卵磷脂：不溶于水，可作注射用乳剂的乳化剂 、脂质体主要原料；u氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂 后者最大优点：适用于任何pH溶液，在等电点 时也无沉淀u性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，去污力强 ； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力强 （三）两性离子表面活性剂1.结构组成 ①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷 基或芳基)； ③亲水基和亲油基以酯键、醚键结合 2.性质： 毒性小，不解离，不受pH的影响 ；能与大多数药物配伍，广泛应用于外 用、内服、注射制剂。

二、非离子表面活性剂二、非离子表面活性剂（一）脂肪酸甘油酯 • 种类：有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘 油酯 • 性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及 酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸， HLB为3~4 • 应用：主要用作W/O型辅助乳化剂 常用品种（二）多元醇型 1.蔗糖脂肪酸酯 • 种类：单酯、二酯、三酯及多酯 • 性质：在酸、碱及酶等作用下易水解成游 离脂肪酸和蔗糖， HLB为5~13溶于丙二 醇、乙醇，但不溶于水，但在水和甘油中 加热可形成凝胶 • 应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂常用品种2.脂肪酸山梨坦（司盘类 Spans） O CH2COOROH OHOH不溶于水，易溶于乙醇 ，酸、碱和酶作用易水 解，HLB值小，常用作 W/O型乳化剂• 司盘20（月桂山梨坦）司盘40（棕榈山梨坦）司盘60（硬脂山梨坦）司盘65（三硬脂山梨坦）司盘80（油酸山梨坦）司盘85（三油酸山梨坦） 司盘分子通式常用品种3. 聚山梨酯 ( 吐温 Tweens)O CH2COORO(C2H4O)H O(C2H4O)HO(C2H4O)H易溶于水和乙醇，酸、 碱和酶作用易水解， HLB值大，常用作O/W 型乳化剂、增溶剂。

• 聚山梨酯20(吐温20)聚山梨酯 40(吐温40)聚山梨酯60(吐温60)聚山梨酯65(吐温65)聚山梨酯80(吐温80)聚山梨酯85(吐温85)吐温分子通式常用品种1.聚氧乙烯脂肪酸酯（卖泽类，Myrij）• 通式：R·COO·CH2(CH2O CH2)nCH2·OH • 品种： Myrij-45 Myrij-49 Myrij-51 Myrij -52 Myrij-53 • 应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作 增溶剂和O/W型乳化剂三）聚氧乙烯型常用品种2.聚氧乙烯脂肪醇醚 • 通式：R·O·(CH2O CH2)nH • 产品: （1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 、Brij-35，作O/W乳 化剂 （2）西土马哥(cetomacrogol)为O/W型乳化剂 或挥 发油增溶剂 （3）平平加O(perogol O) （4）埃莫尔弗(emlphor) 易溶于水和醇及多种有机 溶剂， HLB为12~18，具有较强亲水性，乳化能 力强，作增溶剂和O/W型乳化剂常用品种• 又泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克 (Pluronic) • 通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH • 性质：为淡黄色液体或固体；分子量1000~10000以 上；HLB值为0.5~30；聚氧丙烯为亲油基；聚氧乙烯 为亲水性基；具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡 等多种优良性能，但增溶能力较弱。

• Poloxamer188 (pluronic F68)特点：无毒、无抗原性 、无致敏性、无刺激性、化学性质稳定，可作为静 脉乳剂o/w型乳化剂， 用本品制备的乳剂能耐受热 压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物常用品种第三节第三节 表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质（一）临界胶束浓度 • 胶束（micelles)：当水溶液内表面活性剂分 子数目不断增加时，依靠自身的范德华力相 互聚集，形成亲油基向内，亲水基向外的分 子缔合体，称为胶束 • 临界胶束浓度（ critical micell concentration, CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最 低浓度一、表面活性剂胶束（二）胶束的结构（二）胶束的结构• CMC时，溶液表面张力基本达到最低值， 溶液的多种物理性质如摩尔电导、粘度、 渗透压、密度、光散射等多种物理性质发 生急剧变化利用这些性质与表面活性剂 浓度之间的关系，可推测出表面活性剂的 临界胶束浓度• 温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定 结果也会产生影响三）临界胶束浓度的测定（三）临界胶束浓度的测定二、亲水亲油平衡值二、亲水亲油平衡值（一）HLB值的概念• 亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance， HLB)系表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油 或水的综合亲合力。

• 数值范围：HLB值范围为0~40，其中非离子表面 活性剂HLB值范围为0~20• HLB 值愈大，亲水性愈强； HLB 值愈大，亲水 性愈强；HLB 值愈小，亲油性愈强 值愈小， 亲油性愈强表面活性剂的表面活性剂的HLBHLB值应用范围值应用范围vHLB=3~8可作为W/O型乳化剂 vHLB=7~9可作为润湿剂 vHLB=8~18可作为O/W型乳化剂 vHLB=15以上可作为增溶剂1815129630增溶剂去污剂O/W乳化剂润湿剂W/O乳化剂 消泡剂图3 不同HLB表面活性剂适用范围(1) 非离子型表面活性剂的HLB值具有加和性， 混合后的HLB值可通过经验式求得：HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb) (2)理论计算法：如果HLB值是由表面活性剂分子中各结构基团贡献的总和，则每个基团对 HLB值的贡献可用HLB基团数表示，则：HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7HLB值的计算三、表面活性剂的增溶作用三、表面活性剂的增溶作用（一）胶束增溶• 表面活性剂在水溶液中达到CMC后，难溶 性药物的溶解度显著增加，形成透明胶体 溶液，这种作用称为增溶(solubilization)。

• 一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等 许多难溶性药物在表面活性剂溶液中增溶 ，形成澄明溶液及提高浓度• 胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体 系 • 表面活性剂浓度达CMC以上时，形成 “胶束” 以增 溶增溶剂指具有增溶能力的表面活性剂，被增溶 物质称为增溶质 • 表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和浓度即为 最大增溶浓度(maximum additive concentration, MAC)一定条件下，增溶浓度是恒定值如1g吐 温80可增溶0.19g丁香油• 表面活性剂CMC越低、缔合数越大，MAC就越高 二）温度对增溶的影响1.krafft点• krafft点：离子表面活性剂在水中的溶解度随温 度升高，当至某一温度时，其溶解度急剧升高， 该温度称为krafft点， 相对应的溶解度即为该离 子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)• krafft点是离子表面活性剂的特征值， krafft点 越高，则CMC越小• krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限， 即只有高于krafft点，表面活性剂才能更大程度 地发挥作用2. 2.起昙与昙点起昙与昙点• 聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高至某一 温度时，其溶解度急剧下降并析出，溶液出现混 浊，此现象称为起昙，此时温度称为昙点(或浊点 ）。

• 原因：温度升高到一定程度时，可导致聚氧乙烯 链与水之间的氢键断裂，聚氧乙烯链发生强烈的 脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降， 表面活剂溶解度急剧降低 • 在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低； 在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高 四、表面活性剂的生物学性质四、表面活性剂的生物学性质l表面活性剂可能增加药物吸收，也可能降低药物 的吸收 Ø若药物被增溶在胶束内，且能顺利从胶束内扩 散或胶束迅速与胃肠粘膜融合，则增加吸收；Ø表面活性剂溶解生物膜脂质，增加上皮细胞的 通透性，从而改善吸收；Ø形成高粘度团块，降低胃空速率，增加药物吸 收一）对药物吸收的影响l离子型表面活性剂剂在酸性或碱性介质质中都可能与蛋 白质结质结 合 ①蛋白质质在碱性下，羧基解离而带负电荷时，与阳 离子表面活性剂发剂发 生电性结合；②蛋白质质在酸性下，氨基或胺基解离而带正电荷时 ，与阴离子表面活性剂发剂发 生电性结合l表面活性剂还剂还 可破坏蛋白质结质结 构中的盐键盐键 、氢键氢键 和疏水键键，使蛋白质质的螺旋结结构被破坏，最终终蛋白 质发质发 生变变性二）表面活性剂与蛋白质的相互作用1. 表面活性剂剂毒性大小：一般是阳离子型阴离子型非离子型 2. 口服。