表面活性剂 概述 表面活性剂的分类 表面活性剂的基本特性 (一)临界胶束浓度(CMC) (二)亲水亲油平衡值(HLB) (三)Krafft点和昙点 概 述 表面张力(σ):使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。 表面活性剂(surfactant) :具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。 结构特征:“双亲”结构(见上图) 正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象。 表面活性剂的分类 一、离子表面活性剂 (一)阴离子表面活性剂 (二)阳离子表面活性剂 (三)两性离子表面活性剂 二、非离子表面活性剂 (一)阴离子表面活性剂 1.高级脂肪酸盐 ①系肥皂类,通式:(RCOO-)nMn+,如硬脂酸钠、镁等。 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,只供外用。 2.硫酸化物: ①通式:R·O·SO3-M+硫酸化油,高级脂肪醇硫酸酯类。 ②分类:硫酸化油,如硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油;高级脂肪醇硫酸酯,如十二烷基硫酸钠(SDS),又称月桂醇硫酸钠(SLS)。 ③性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂;乳化性很强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子阳离子药物发生作用产生沉淀。 ④应用:代替肥皂洗涤皮肤;有一定刺激性,用于外用软膏的乳化剂。 3.磺酸化物: ①通式:脂肪族磺酸化物 R·SO3-M+ 和烷基芳基磺酸化物 RC6H5SO3-M+ ②分类:脂肪族磺酸化物,如二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT)、二己基琥珀酸磺酸钠;烷基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸钠(常用洗涤剂);胆酸盐,如牛磺胆酸钠、甘胆酸钠。 ③性质:水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物差,但不易水解。 ④应用: 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂;较好的洗涤剂。 (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。 1、结构:含有一个五价氮原子。 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。 2、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。 4、常用品种: 苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) :常用浓度0.01-0.02%,杀菌力强、稳定。 (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: 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 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-) 甜菜碱型——季胺盐(RN+(CH3)2CH2COO-) ②性质: 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。 表面活性剂的分类 一、离子表面活性剂 二、非离子表面活性剂 脂肪酸甘油酯 多元醇型 聚氧乙烯型 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 二、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: 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酯键、醚健。 2、性质: 毒性小,溶血作用较小,化学上不解离,不易受电解质,pH值的影响;能与大多数药物配伍,广泛应用于外用、口服制剂和注射剂。 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,如单硬脂酸甘油酯。 性质:不溶于水,在水、热、酸、碱及酶等下易水解。 应用:HLB 3~4,表面活性弱,用作W/O型辅助乳化剂。 ②多元醇型 ⑴蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters,SE) 简称蔗糖酯, 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物,分为单酯、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。 ⑵脂肪酸山梨坦: 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) 品种:span20(脱水山梨醇单月桂酸酯),span40(脱水山梨醇单棕榈酸酯);span60(脱水山梨醇单硬脂酸酯);span65(脱水山梨醇三硬脂酸酯);span80(脱水山梨醇单油酸酯);span85(脱水山梨醇三油酸酯)。 应用:粘稠白色至黄色的油状液体或蜡状固体,亲油性较强, 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。 ⑶聚山梨酯(polysorbate): 脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷 →聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 (吐温,Tween) 品种:Tween 20(聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯),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 80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯),Tween 85(聚氧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,为水溶性表面活性剂,用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。 ③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。 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)。 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。 2)聚氧乙烯脂肪醇醚 系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。 通式:R·O·(CH2O CH2)nH。 品种: 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。 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,由20个单位以上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。 如聚氧乙烯蓖麻油甘油醚(Cremophore EL),氧乙烯单位为35~40,HLB12~14。 ④聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 通式:HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH,是各种不同分子量的聚氧乙烯(亲水基)与聚氧丙烯(亲油基)的嵌段共聚物,其中a为化合物总量的10~80%,b至少为15。本品又称泊洛沙姆(poloxamer),商品名普郎尼克(Pluronic)。 性质:为淡黄色液体或固体,分子量1000~14000,HLB 0.5~30,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。 应用:新型的优良乳化剂、增溶剂,是目前能应用于静脉注射乳剂的一
表面活性剂及乳剂.ppt
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