4 第四章 表面活性剂
表面活性剂的基本特性续
(四)表面活性剂的配伍变化 1、阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂电荷相反,配 伍会生成不溶于水的沉淀物; 2、阴离子表面活性剂与大分子阳离子表面活性剂形成不 溶性复合物,是吸收降低,如新霉素、卡拉霉素带正电荷 与胆盐形成不溶性复合物;硫酸钡等不溶性无机盐能吸附 阴离子型表面活性剂,是溶液中阴离子型表面活性剂浓度 降低。 3、蛋白质在碱性介质中羧基解离而带负电荷能与阳离子 表面活性剂反应;在酸性介质中,其碱性基团带正电荷, 能与阴离子表面活性剂起反应。 4、含酚羟基的消毒防腐剂,聚氧乙烯基与酚羟基发生氢 键结合,影响消毒剂释放,不能起到防腐作用。
司盘20(脱水山梨醇单月桂酸酯) 司盘40(脱水山梨醇单棕榈酸酯) 司盘60(脱水山梨醇单硬脂酸酯) 司盘65(脱水山梨醇三硬脂酸酯) 司盘80(脱水山梨醇单油酸酯) 司盘85(脱水山梨醇三油酸酯) 本类表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB) 1.8~8.6,亲油性较强,常作W/O(油包水)型乳剂 的乳化剂或辅助乳化剂。多用于擦剂和软膏中, 液可用作某些注射用乳剂的乳化剂。
非离子型表面活性剂常用品种
1、脱水山梨醇脂肪酸酯类(脂肪酸山梨坦) 由 脱水山梨醇与各种不同的脂肪酸组成的脂类化合 物,式中RCOO-为脂肪酸根,山梨醇为六元醇, 因脱水而环合。商品名为司盘,根据脂肪酸品种 和数量的不同科有以下品种
O CH2OOCR
HO OH
OH
脱水山梨醇脂肪酸酯类续
表面活性剂的基本特性续
(三)亲水亲油平衡值
表面活性剂亲水亲油性的强弱,用亲水亲油平衡值表示, 简称HLB值。 表面活性剂由亲水或亲油基团组成,他们能在水-油界面 定向排列。如果过分亲水则完全溶解在水中;如果过分亲 油则完全溶解在油中;此时表面活性剂很少存在于界面上, 就难于降低界面张力。 在生产中将两种或两种以上表面活性剂联合使用,提高制 剂的稳定性和质量。 HLB值即表现表面活性剂分子与水或油的综合亲和力。 HLB值越大亲水越强,反之亲油性越强。如司盘为亲油性, 其HLB值为1.8~8.6之间;吐温是亲水性,其其HLB值为。 9.6~16.7之间,十二烷基硫酸钠HLB值为40,亲水性更强。 常用表面活性剂的HLB值见p101表4-1。
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ聚山梨酯类
聚山梨酯类(卖泽类)系聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯, 是在司盘类表面活性剂结构中的剩余-oH基上,再链接聚 氧乙烯基而制得的醚类化合物,式中-(c2H4O)n为聚氧乙 烯基,n为聚氧乙烯基聚合度。商品名为吐温或卖 (Tween),根据脂肪酸品种和数量不同,有以下品种: O CH2COOCR
阴离子型表面活性剂续
2、硫酸化物 通式为R· O· SO3-M+,是硫酸化油和高级脂肪 醇硫酸酯类,如:土耳其红油(硫酸化蓖麻油) 、十二烷 基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠(硬脂醇硫 酸钠)等。 本类有较强的乳化能力,亲水性好,较耐酸、钙、镁盐。 比肥皂类稳定。 可与某些阳离子型高分子药物产生化学反应而产生沉淀。 因对粘膜有刺激性主要作外用软膏的乳化剂,有时作片剂 等固体剂的润滑剂或增溶剂。 应用:洗衣粉成分以十二烷基苯磺酸钠为主,渗透力强, 易起泡和消泡,去污力好,在酸性水溶液中稳定,但水溶 液及耐酸、钙、镁性比硫酸化物稍差。
二、表面活性剂的含义
能使液表面张力显著下降的物质称为表面活性剂。 水溶液的表面张力因溶质的不同而发生变化。如一些糖类 和无机盐可略为提高水的表面张力;一些有机酸和低级醇 可略为降低水的表面张力;肥皂和洗衣粉可显著降低水的 表面张力,并随他们浓度的增加而急剧下降,常把这种能 使液表面张力显著下降的物质称为表面活性剂。 表面活性剂具有增溶、乳化、湿润、去污、杀菌、消泡和 起泡的原因性质。 表面活性一端为亲水基,看一端为亲油基。剂溶于水后, 在浓度时,被吸附在溶液与空气交界的表面上或水与油交 界的表面上,亲水基团插入水中,亲油基团朝向空气或油 相,并在表面(界面)上定向排列,结果,改变了液体表 面的组成,此时表面层的浓度大于液体内部的浓度,称为 溶液表面的正吸附,是表面张力明显降低。
(四)非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂在溶液中不呈离解状 态,多为脂类或醚类化合物。构成分子中 亲水基团是甘油、聚乙(烯)二醇和山梨 醇等多元醇;构成分子中亲油基团为长链 脂肪酸或长链脂肪醇等。其特点是:毒性 剂溶血性小、化学性质稳定,不易受溶液 pH的影响,能与大多数药物配伍,作内服、 外用,有的可作注射剂溶液中的表面活性 剂。
(二)表面张力和界面张力
表面张力是指一种使表面分子具有向内运动的趋势, 并使表面自动收缩至最小面积的力,这就是在外力影响不 大或没有时,液体趋于球形的原因。表面张力的产生是由 于液体内部分子与液体表面层分子的处境不同。液体内部 分子所受到周围相邻分子力是对称的,互相抵消;液体表 面分子受到的力是不对称的,收到垂直于表面向内的吸引 力更大,这个力即表面张力。在一定条件下,任何液体都 有一定的表面张力。 液体表面张力是在空气中测定的,而界面张力则是两种互 不相溶的液体之间的表面张力。两种相互溶解的液体间没 有表面张力。
(五)表面活性剂的毒性
表面活性剂半致死量(LD50)举例
名 类 型 口服给药 0.3g/kg 1.6~6.5g/kg 25/kg 15g/kg 静脉给药 0.03g/kg 0.06~0.35/kg 5.8g/kg 7.7g/kg 阳离子型 阴离子型 非离子型 非离子型
品
苯扎氯铵 脂肪酸磺酸钠 聚山梨醇酯80 泊洛沙姆F68
H(C2H4O)nO
O(C2H4O)nH O(C2H4O)nH
聚山梨酯类续
聚山梨酯20 即吐温20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯) 聚山梨酯40 即吐温40(聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯) 聚山梨酯60 即吐温60(聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯) 聚山梨酯65 即吐温65(聚氧乙烯脱水山梨醇三硬脂酸酯) 聚山梨酯80 即吐温80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯) 聚山梨酯85 即吐温85(聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯 本类表面活性剂因增加了亲水性聚氧乙烯基,亲水性增强, 成为水溶性表面活性剂,常用于增溶和作为O/ W(水包 油)乳剂 的乳化剂。
表面、界面现象现实性
表面、界面现象在制剂及身体对药物吸收过程等随处 可见。 乳状液、混悬液型的液体药剂制备过程中遇到的离子大小、 表面能大小、吸附性能、带电情况、稳定时间等均为界面 或表面现象问题。 在药物提取、精制、发酵等过程经常出现的过冷、过热、 吸附、解吸附、发泡、消泡、胶体形成于破坏也为界面或 表面现象问题。 薄膜制剂、静脉注射乳状液、固体分散剂等液出现面或表 面现象。 皮肤给药的透皮吸收、难溶性药物的胃肠道释放与吸收等 均与界面或表面现象有密切关系。
表面活性剂的毒性续
表面活性剂的毒性顺序为:阳离子型>阴离子型>非离子 型。从前边LD50表可以看出非离子型表面活性剂毒性最小, 离子型表面活性剂毒性最大。 离子表面活性剂有较强的溶血作用,一般只限于外用;非 离子表面活性剂也有溶血作用;非离子表面活性剂中的聚 山梨酯类溶血作用由强至弱顺序是:聚山梨酯20 >聚山梨 酯60 >聚山梨酯40 >聚山梨酯80。 表面活性剂对皮肤、粘膜的刺激性,非离子型最小; 品种不同刺激性也不同; 同一种表面活性剂浓度越大,刺激性也越大; 聚合度越大,刺激性就越小。
第四章 表面活性剂
本章主要介绍表面活性剂的概念、种类、 性质及在药剂学中的应用。 通过学习掌握常用的表面活性剂,以及 在增溶、乳化、湿润等方面的应用。了 解表面现象与表面张力等概念。
第一节 表面现象与表面活性剂
一、表面现象 (一)界面、表面和界面现象、表面现象的含义 界面是指物质的相与相之间的交界面。相指体系中物 理和化学性质均匀的部分,相与相之间有明显的界面。物 质有固、液、气三相,能形成固-液、固-气、液-液、液-气 等界面。通常将气-固、气-液界面称为表面。表面(界面) 现象时指在物质相与相之间的表面(界面)上,由于表面 分子与内部分子性质的差异,产生一系列物理化学现象。 如一杯水,不考虑杯子与空气表面与界面的话,应有两个 表面与界面,即杯子与水、水与空气;若向水中倒入一层 油,则增加油与水、油于杯子、油与空气增加的三个表面 与界面。
3、其他表面活性剂简介
(1)帕 洛沙姆 (poloxamer) 由亲水性聚氧乙烯 基与亲油性聚氧丙烯基聚合而成,二者数目比例 的不同会出现不同的亲水性、亲油性。因此有不 同的产品。 本类产品对皮肤无刺激性和过敏性,对粘膜刺激 性极小,毒性也比其他非离子表面活性剂小,可 作静脉乳化剂的O/ W(水包油)乳剂 的乳化剂。 (2)聚氧乙烯脂肪酸酯及聚氧乙烯脂肪酸醇醚, 常作增溶剂和O/ W(水包油)乳剂 的乳化剂。
(二)阳离子型表面活性剂
阳离子型表面活性剂起作用的是阳离子部 分,属季胺类化合物。常有苯扎氯胺、苯 扎溴胺(新洁而灭)等。 特点是水溶性大,在酸性或碱性水溶液中 均稳定。
有很强的杀菌作用,作用作为粘膜、皮肤、 手术器械的消毒剂。某些品种还可作眼用 溶液的抑菌剂。
(三)两性离子型表面活性剂
三、表面活性剂的分类
肥皂类
阴离子型 硫酸化物 表 面 阳离子型 为季铵盐类如苯扎溴铵、苯扎氯铵等。 活 两性离子型表面活性剂 性 脱水山梨醇脂肪酸酯类 剂 非离子型表面活性剂 聚山梨酯类 泊洛沙姆 各类介绍见下张幻灯片
表面活性剂各类介绍
(一)阴离子型表面活性剂