第四章表面活性剂的分析
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非离子表面活性剂
在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。 在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。
♦ 1、结构组成: 结构组成:
甘油、聚乙二醇、山梨醇) ①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇); 亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基) ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基); ③酯键、醚健。 酯键、醚健。
用下易水解成蔗糖和脂肪酸。 用下易水解成蔗糖和脂肪酸。
♦ 应用:HLB 5~13,表面活性弱,用作O/W型乳化剂。 应用: 13,表面活性弱,用作O/W型乳化剂。 O/W型乳化剂
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♦ ⑵脂肪酸山梨醇: 脂肪酸山梨醇:
O
CH2OOCR
山梨糖醇及其单酐和二酐+ 山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸 →脱水山梨醇脂肪酸酯的混合物 (司盘,span) 司盘,
♦
②多元醇型 ⑴蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters,SE) 蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters, 简称蔗糖酯, 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物,分 简称蔗糖酯, 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物, 为单酯、二酯、三酯及多酯。 为单酯、二酯、三酯及多酯。
♦ 性质:溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和油;在酸、碱及酶等作 性质:溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和油;在酸、
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♦ ⑶聚山梨酯(polysorbate): 聚山梨酯(polysorbate) (polysorbate):
O
CH2OOCR
脱水山梨醇脂肪酸酯+ 脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷 2H4O)xO H(C →聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 (吐温,Tween) 吐温,
O(C2H4O)yH O(C2H4O)zH
① 脂肪酸甘油酯 ② 多元醇型 ③ 聚氧乙烯型 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 ④ 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
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♦ 3、常用品种 ♦ ①脂肪酸甘油酯
类别:脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯, 单硬脂酸甘油酯。 类别:脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯,如单硬脂酸甘油酯。 性质:不溶于水,在水、 性质:不溶于水,在水、热、酸、碱及酶等下易水解。 碱及酶等下易水解。 应用: 表面活性弱,用作W/O型辅助乳化剂。 W/O型辅助乳化剂 应用:HLB 3~4,表面活性弱,用作W/O型辅助乳化剂。
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(二)阳离子型表面活性剂
这类表面活性剂起作用的部分是阳离子,亦称阳性皂。 这类表面活性剂起作用的部分是阳离子,亦称阳性皂。
♦ 1、结构:含有一个五价氮原子。 结构:含有一个五价氮原子。
胺盐型,通式: 如氯苄甲乙胺; 胺盐型,通式:[RNH3+]X-,[R2NH2+]X-,如氯苄甲乙胺; 季铵盐型,通式:[R1R2N+R3R4]X-,如新洁尔灭。 如新洁尔灭。 季铵盐型,通式:
♦ 系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。 系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。 ♦ 通式:R·O·(CH2O CH2)nH。 通式: O (CH
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♦ 品种: 品种:
苄泽类(Brij): Brij-30和 35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂 苄泽类(Brij):如Brij-30和-35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂 (Brij) 醇的缩合物, 10-20时作油 水乳化剂。 时作油/ 醇的缩合物,n为10-20时作油/水乳化剂。 西土马哥(Cetomacrogol):聚乙二醇与十六醇的缩合物。 西土马哥(Cetomacrogol):聚乙二醇与十六醇的缩合物。 (Cetomacrogol) 平平加O(Perogol O): 15个单位的氧乙烯与油醇的缩合物 个单位的氧乙烯与油醇的缩合物。 平平加O(Perogol O):是15个单位的氧乙烯与油醇的缩合物。 埃莫尔弗(Emlphor):一类聚氧乙烯蓖麻油化合物, 20个单位以上 埃莫尔弗(Emlphor):一类聚氧乙烯蓖麻油化合物,由20个单位以上 (Emlphor) 的氧乙烯与油醇缩合而成。易溶于水和醇及多种有机溶剂, HLB12~ 的氧乙烯与油醇缩合而成。易溶于水和醇及多种有机溶剂, HLB12~ 18,具有较强亲水性,乳化能力强,作增溶剂和油/水型乳化剂。 如 18,具有较强亲水性,乳化能力强, 增溶剂和 水型乳化剂。 乳化剂 聚氧乙烯蓖麻油甘油醚( EL) 氧乙烯单位为35 40, 35~ 聚氧乙烯蓖麻油甘油醚(Cremophore EL),氧乙烯单位为35~40, HLB12~14。 HLB12~14。
OH OH
OH
品种:span20(脱水山梨醇单月桂酸酯),span40(脱水 品种:span20(脱水山梨醇单月桂酸酯),span40(脱水 ),span40( 山梨醇单棕榈酸酯);span60(脱水山梨醇单硬脂酸酯); 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( span65(脱水山梨醇三硬脂酸酯);span80(脱水山梨醇 );span80 单油酸酯);span85(脱水山梨醇三油酸酯)。 单油酸酯);span85(脱水山梨醇三油酸酯)。 );span85 应用:粘稠白色至黄色的油状液体或蜡状固体, 应用:粘稠白色至黄色的油状液体或蜡状固体,亲油性较 HLB1 一般用作W/O W/O型乳剂的乳化剂或混合 强 , HLB1.8 ~3.8 , 一般用作W/O 型乳剂的乳化剂或混合 乳化剂。用于搽剂、软膏,亦作为乳剂的辅助乳化剂。 乳化剂。用于搽剂、软膏,亦作为乳剂的辅助乳化剂。
无机盐,蔗糖,甘露醇
非表面活性剂
σ
醇,醛,酸,酯
0 0
Conc.
溶液浓度与表面张力的关系
表面活性剂
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表面活性剂的分子结构特点
表面活性剂由非极性的亲油基团和亲水的极性 表面活性剂由非极性的亲油基团和亲水的极性 基团两部分组成 组成, 基团两部分组成,这里其亲油基可以是一个或 多个,亲水基也可以是一个或多个。 多个,亲水基也可以是一个或多个。 表面活性剂分子不对称的双亲结构 双亲结构, 表面活性剂分子不对称的双亲结构,使它具有 亲水和亲油的双重性质, 亲水和亲油的双重性质,从而使其溶液呈现出 与其它物质的溶液不同的特性。 与其它物质的溶液不同的特性。
♦ 2、性质: 毒性小,溶血作用较小,化学上不解离,不易受电 性质: 毒性小,溶血作用较小,化学上不解离,
解质,pH值的影响;能与大多数药物配伍,广泛应用于外用、 解质,pH值的影响;能与大多数药物配伍,广泛应用于外用、口 值的影响 服制剂和注射剂。 服制剂和注射剂。
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非离子表面活性剂
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(三)两性离子型表面活性剂
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH 这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH 介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。 值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。 ①分类及常用品种: 分类及常用品种:
♦ 卵磷脂(豆磷脂、蛋磷脂):是一类天然表面活性剂,组成复杂,可用 卵磷脂(豆磷脂、蛋磷脂):是一类天然表面活性剂,组成复杂, ):是一类天然表面活性剂
于静注用乳剂与脂质体的制备。 于静注用乳剂与脂质体的制备。 阴离子部分—磷酸型;阳离子部分 季胺盐类 阴离子部分 磷酸型;阳离子部分—季胺盐类 磷酸型
♦ 2、特点:良好的表面活性作用,具有很强的杀菌作用。 特点:良好的表面活性作用,具有很强的杀菌作用。 ♦ 3、应用:杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械的消毒。 应用:杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械的消毒。
常用品种: ♦ 4、常用品种: 苯扎氯铵(洁尔灭) 新洁尔灭) 常用浓度0.01 0.01苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) :常用浓度0.010.02%,杀菌力强、稳定。 0.02%,杀菌力强、稳定。
♦ 合成活性剂:阴离子部分主要是羧酸盐,其阳离子部分分为: 合成活性剂:阴离子部分主要是羧酸盐,其阳离子部分分为:
氨基酸型——胺盐(RN+H2CH2CH2COO-) 胺盐( 氨基酸型 胺盐 甜菜碱型——季胺盐(RN+(CH3)2CH2COO-) 甜菜碱型 季胺盐( 季胺盐
♦ ②性质: 性质:
碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污力亦强; 碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污力亦强; 酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。 酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。
品种: 20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯), 品种:Tween 20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯), 40(聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯), ),Tween Tween 40(聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯),Tween 60(聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯),Tween 60(聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯),Tween 80 ), (聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯),Tween 85(聚氧 聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯),Tween 85( ), 乙烯脱水山梨醇三油酸酯)。 乙烯脱水山梨醇三油酸酯)。 应用:粘稠性黄色液体,亲水性化合物, 应用:粘稠性黄色液体,亲水性化合物,为水溶性表 面活性剂,用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。 面活性剂,用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。 增溶剂
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③聚氧乙烯型: 聚氧乙烯型: 1)聚氧乙烯脂肪酸酯 系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。 系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。 通 式 : RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH , 商 品 名 为 卖 泽 (Myrij) , 如 聚 氧 乙 烯 40 硬 脂 酸 酯 (polyoxyl 40 stearate)。 stearate)。 应用:具有较强水溶性,乳化能力强, 增溶剂和 应用:具有较强水溶性,乳化能力强,作增溶剂和油/ 水型乳化剂 乳化剂。 水型乳化剂。 2)聚氧乙烯脂肪醇醚