第三章 表面活性剂1本章的学习习要求一、掌握表面活性剂的概念、结构特征、分类与基本性质。 二、熟悉表面活性剂的吸附性与生物学性质。 第二章 表面活性剂2荷叶上的水珠的表面张力作用现象第二章 表面活性剂3表面张力的产生第二章 表面活性剂4Water striders are light (like ants) thus dont “break” surface5Surface Tension6Soap! SDS (sodium dodecyl sulfate, minus the Na+) water happy, SDS happy tension reduced7We now have COMPLETE POWER OVER WATER STRIDERS!8表面活性剂(surfactant, surface active agent) ： 具有很强的表面活性、能够显著降低液体表 面张力的物质。表面张张力：一种使表面分子具有向内运动动的趋势趋势 ，并使表面自动动收缩缩至最小面积积的力表面活性：使液体表面张张力下降的性质质。表面活性物质质：能使液体表面张张力下降的物质质。第二章 表面活性剂一、表面活性剂概述、结构特征（一）几个概念9OOOOOOOOWWW（肥皂RCOO-）极性 亲水第二章 表面活性剂（二）表面活性剂的结构特征非极性 疏水两亲性分子结构！两亲性分子结构！10（1）在溶液中的正吸附。表面张力 润湿性 乳化性 起泡性（2）在固体表面的吸附。非极性固体表面单层吸附 极性固体可发生多层吸附第二章 表面活性剂（三）表面活性剂的吸附性http:/v.163.com/movie/2012/1/V/4/M7 MNNBBFJ_M7MVQURV4.html11第二章 表面活性剂二、表面活性剂的分类 (按解离性质)离子表面活性剂非离子表面活性剂高分子表面活性剂保护胶体12（一） 离子表面活性剂阴离子型表面活性剂极性 亲水非极性 疏水Na+-阴离子型阳离子型两性离子型活性部位（-）肥皂类 (RCOO ) n Mn+ 硫酸化物 RSO4 M 磺酸化物 RSO3 M第二章 表面活性剂13肥皂类： 高级脂肪酸的盐，通式: （RCOO ）n Mn+良好的乳化性能和油分散能力，但易被酸 破坏，一般供外用第二章 表面活性剂阴离子表面活性剂碱金属皂：一价皂碱土金属皂：二价皂有机胺皂：三乙醇胺皂14硫酸化物：硫酸化油和高级脂肪醇硫酸 酯类RO-SO3-M+乳化性很强，且较稳定。主要用作软膏的 乳化剂，也用于片剂等固体制剂的润湿 或增溶第二章 表面活性剂阴离子表面活性剂硫酸化蓖麻油（土耳其红油）十二烷基硫酸钠SDS （ 月桂醇硫酸钠）15磺酸化物： R - SO3- M+阴离子表面活性剂阿洛索OT，十二烷基苯磺酸钠， 甘胆酸钠等胆盐第二章 表面活性剂16阳离子表面活性剂季铵化合物R1R2N+R3R4X 苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。第二章 表面活性剂17两性离子表面活性剂天然合成卵磷脂氨基酸型 甜菜碱型阴离子羧基 阳离子胺基或季胺基 共同特点？l碱性水溶液中呈阴离子表面活 性剂的性质，具有很好的起泡、 去污作用； l酸性溶液中则呈阳离子表面活 性剂的性质，具有很强的杀菌能 力。18（二） 非离子表面活性剂1. 脂肪酸甘油酯： 单硬脂酸甘油酯；HLB为34，主要用作W/O型乳剂辅 助乳化剂。第二章 表面活性剂2.多元醇 蔗糖酯：HLB（513）O/W乳化剂、分散剂 脂肪酸山梨坦（Span） ：W/O乳化剂 聚山梨酯（Tween） ： O/W乳化剂193.聚氧乙烯型：Myrij(长链脂肪酸酯）; Brij （脂肪醇酯） （二） 非离子表面活性剂第二章 表面活性剂4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物： Poloxamer泊洛沙姆国外商品名为普朗尼克 (pluronic) 能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂 的乳化剂20第二章 表面活性剂21乳化剂 助悬剂、分散剂和反絮凝剂 润湿剂 增溶剂 起泡剂和消泡剂 去污剂三三、 、表面活性剂的分类表面活性剂的分类 （按功能性，作用）（按功能性，作用）第二章 表面活性剂22润湿剂Wetting agentsvv若液体的表面若液体的表面张张张张力力超超过过过过固体的固体的临临临临界表面界表面张张张张力，固体力，固体就就不能被不能被润润润润湿湿. . Thus water with a value of 72 dynes/cm will not wet polyethylene with a critical surface tension of 31 dynes/cm.v Based on this concept we should expect a good wettingagent to be one which reduces the surface tension of a liquid to a value below the solid critical surface tension. 23According to the nature of the liquid and the solid, a drop of liquid placed on a solid surface will adhere to it or no. which is the wettability between liquids and solids. A contact angle is lower than 90, the solid is called wettable A contact angle is wider than 90, the solid is named non- wettable. A contact angle equal to zero indicates complete wettability. 24.no wettingincomplete wettingcomplete wetting= 0 90 = 180 s sL 025胶束増溶Solubilization Micellar增溶增溶( (solubilizationsolubilization) )：表面活性剂在水溶液中达 到CMC（临界胶束浓度）后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形 成透明胶体溶液，这种作用称为增溶增溶。在在CMCCMC以下，胶束増溶不会发生。只有在达到以下，胶束増溶不会发生。只有在达到 CMCCMC时，溶解才会开始。时，溶解才会开始。超过超过CMCCMC时，被増溶的量与表面活性剂的浓度时，被増溶的量与表面活性剂的浓度 成正比成正比26胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热 力学平衡体系。最大增溶浓度(maximum additive concentration, MAC)：当表面活性剂用量为1 g时增溶 药物达到饱和的浓度即为。第二章 表面活性剂27增溶的几种方式(e)具有较较强电负电负 性原子的芳香 羧羧酸及酚类类化合物，可与增溶 剂剂的聚乙二醇基形成氢键氢键 。(d)水溶性的和极性较较强的增溶 质质分子则则吸附在胶团团的亲亲水基 表面(c)含有弱极性或易于极化基团团 的化合物分子深入到栅栅状层层深 处处|(a)饱饱和的碳氢氢化 合物溶解在胶团团 的具有液态态性质质 的碳氢链氢链 内核中 ；(b)两性的增溶质质，例如 正醇类类，则结则结 合在 胶团团的栅栅状层间层间 ， 分子与胶团团分子有 相同的排列方向，近 似于形成混合胶团团 ；第二章 表面活性剂281. 增溶体系：溶剂、增溶剂和增溶质(三元相图) 2. 增溶机理：胶束 3. 影响增溶作用的因素：增溶剂的性质: 同系物中碳链 增溶量加入顺序：增溶剂+增溶质增溶剂+水增溶剂的用量：三元相图增溶质的性质：如分子量、结构、组成第二章 表面活性剂29增溶质的性质增溶质的性质第二章 表面活性剂+相反电荷的表面活性剂（配比不同时）+非离子表面活性剂解离药物增溶、可溶性复合物、不溶性复合物等很少形成不溶性复合物，但受pH影响多组分增溶质：对主药的增溶效果取决于各组分与表 面活性剂的相互作用。a. 是否与主药竞争同一位置;b. 对表面活性剂的吸附与结合; c. 扩增胶束体积。304. 药物增溶后的稳定性： 胶束表面的性质、结构和胶束缔合体的反应 性 药物本身的降解途径 环境pH值 离子强度 e.g.：青霉素的酸降解，阳离子/非离子抑制 ，而被阴离子催化。第二章 表面活性剂31agents Foaming and Anti Foaming 起泡剂剂和消泡剂剂v Foaming agents（发发泡剂剂）Many Surfactants solutions promote the formation of foams and stabilize them, in pharmacy they are useful in toothpastes compositions. v Anti Foaming agents（消泡剂剂）They break foams and reduce frothing that may cause problems as in foaming of solubilized liquid preparations. in pharmacy they are useful in aerobic fermentations, steam boilers. 32去污剂污剂Detergents Detergents are surfactants used for removal of dirt. Detergency involves: Initial wetting of the dirt and the surface to be cleaned. Deflocculation and suspension, emulsification or solubilisation of the dirt particles Finally washing away the dirt.331.表面活性与表面老化2.胶团 3.HLB值 4.Krafft 点和昙点第二章 表面活性剂四四、 、表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质34 1.1. 表面活性表面活性(Surface activity)(Surface activity) 溶质使溶剂表面张力降低的性质称之为表面表面活性。活性。 在平衡溶液中，表面层的溶质浓度与本体溶 液中溶质浓度不同吸附。 （一）表面活性与表面老化35 （2 2）表面老化）表面老化(Surface ageing)(Surface ageing) 表面活性剂溶液从开始发生表面吸附到 取得恒定表面过剩浓度或稳定表面张力 的时间过程和程度。如图所示。361 胶团形成和临界胶团浓度 表面活性剂剂聚集，形成亲亲水基向水， 疏水基在内，直径在胶体范围围的缔缔合体。 这这种缔缔合体称为为胶团团或胶束(micells)。第二章 表面活性剂（二）胶团OOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOW37At low surfactant concentrations:At low surfactant concentrations:The hydrocarbon cha