第十章表面活性剂（surface active agents）12021/7/20 星期二第一节概述22021/7/20 星期二一、表面活性剂一定条件下任何纯液体均具有表面张力，如水的表面张力为72.75mNm-1使液体表面张力降低的性质称表面活性具有很强表面活性、能显著降低液体表面张力的物质称表面活性剂(SAA)具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡、起泡等应用性质32021/7/20 星期二二、表面活性剂的结构特征非极性烃链 +极性基团8个C原子以上离子基团亲水基团羧酸（盐）、磺酸（盐）、硫酸酯（盐）、磷酸酯基、氨（胺）基及盐、羟基、酰胺基、醚键、羧酸酯基等42021/7/20 星期二三、表面活性剂的吸附性（一）SAA在溶液中的正吸附表面活性剂在溶液表面层聚集的现象当水中SAA浓度很低时，SAA分子在水空气界面产生定向排列，亲水基朝向水，亲油基朝向空气，完全集中在表面形成单分子层，表面层浓度远高于溶液中浓度，使溶液表面张力降低到纯水的表面张力以下，产生润湿、乳化、起泡等作用52021/7/20 星期二（二）SAA在固体表面的吸附低浓度离子SAA、极性固体物质SAA浓度吸附量疏水链亲水链62021/7/20 星期二离子SAA临界胶束浓度、极性固体物质亲水链疏水链亲水链温度升高吸附减少72021/7/20 星期二离子SAA、非极性固体物质亲水链疏水链SAA吸附量固体表面对非离子SAA的吸附同前，但温度升高吸附量增加，由单层向多层吸附转变。
82021/7/20 星期二第二节表面活性剂的分类92021/7/20 星期二离子SAA、非离子SAA阳离子SAA、阴离子SAA、两性SAA高分子SAA：降低表面张力、增溶力、渗透力等较低分子SAA弱，乳化力强，常作保护胶体如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等102021/7/20 星期二一、离子表面活性剂（一）阴离子SAA1、高级脂肪酸盐（肥皂类）（R-COO-)n M n+R：C11C17间，硬脂酸、油酸、月桂酸M：碱金属皂（一价皂）、碱土金属皂（二价皂）、有机胺皂（三乙醇胺皂）乳化性能好，易被酸破坏，电解质使之盐析，一般只用于外用制剂112021/7/20 星期二2、硫酸化物硫酸化油、高级脂肪醇硫酸酯类ROSO3-M+，C12 C18间硫酸化油：代表是硫酸化蓖麻油（土耳其红油），无刺激性，为去污剂和润湿剂，可用于挥发油或不溶性杀菌剂的增溶122021/7/20 星期二高级脂肪醇硫酸酯类：十二烷基硫酸钠（SDS，月桂醇硫酸钠，SLS）、十六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）乳化性强，较肥皂类稳定，较耐酸、钙、镁盐，与一些高分子阳离子药物作用而沉淀，对粘膜有刺激性。
主要用于外用软膏的乳化剂、片剂等润湿剂或增溶剂132021/7/20 星期二3、磺酸化物脂肪族磺酸化物：RSO3-M+烷基芳基磺酸化物：RC6H5SO3-M+水溶性及耐酸、钙、镁盐性较硫酸化物差，但在酸性水溶液中不易水解二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索-OT）、二己基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠（常用的洗涤剂）甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等用于胃肠道脂肪乳化剂与单硬脂酸甘油酯的增溶剂142021/7/20 星期二（二）阳离子SAA阳离子是主要作用部位，主要是五价N原子，即季铵化合物水溶性大，在酸、碱溶液中较稳定表面活性作用及杀菌作用好常用苯扎氯铵、苯扎溴铵152021/7/20 星期二（三）两性离子SAA分子结构中具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中表现出阳离子或阴离子SAA的性质卵磷脂：豆磷脂、蛋磷脂甘油磷脂（脑磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、丝氨酸磷脂、肌醇磷脂、磷脂酸等），糖脂、中性脂、胆固醇、神经鞘脂等氨基酸型和甜菜碱型：阴离子部分为羧酸盐，阳离子部分为季铵盐（甜菜碱型）、为胺盐（氨基酸型）162021/7/20 星期二1、卵磷脂来源和制备过程不同，卵磷脂中各组分的比例不同，影响其性能磷脂酰胆碱含量高：O/W型乳化剂肌醇磷脂含量高：W/O型乳化剂对热十分敏感，酸、碱、酯酶作用下易水解，不溶于水，易溶于氯仿、乙醚、石油醚等制备注射用乳剂、脂质微粒剂主要辅料172021/7/20 星期二CH2-O-OCR1CH-O-OCR2 CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+-CH3CH3CH3O卵磷脂结构182021/7/20 星期二2、氨基酸型、甜菜碱型氨基酸型：R+NH2CH2CH2COO-，在等电点时亲水性减弱，可能沉淀甜菜碱型：R+N（CH3）2CH2COO-，易溶于酸、碱、中性溶液，不沉淀192021/7/20 星期二两性离子SAA在碱性溶液中呈阴离子SAA的性质，起泡、去污作用强；两性离子SAA在酸性溶液中呈阳离子SAA的性质，杀菌能力强。
Tego杀菌强而毒性小于阳离子SAA，1%TegoMHG-甘氨酸盐（Dodecin HCl）的消毒能力强于洗必泰、苯扎溴铵、70%乙醇202021/7/20 星期二二、非离子表面活性剂在水中不溶解，亲水基为甘油、聚二乙醇、山梨醇等多元醇构成，亲油基为长链脂肪酸或长链脂肪醇及烷基或芳基，以酯键或醚键与亲水基团结合用于外用制剂、口服制剂、注射剂，个别用于静脉注射剂212021/7/20 星期二（一）脂肪酸甘油酯脂肪酸单甘油酯、脂肪酸二甘油酯根据其纯度外观有褐色、黄色或白色的油状、脂状或蜡状熔点30600C，不溶于水在水、热、酸、碱、酶作用下水解成甘油和脂肪酸表面活性较弱，HLB为34，用于W/O型辅助乳化剂222021/7/20 星期二（二）多元醇型1、蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯）蔗糖+脂肪酸蔗糖酯单酯、二酯、三酯、多酯，改变取代脂肪酸及酯化度，HLB值不同（513）白色或黄色粉末，脂肪酸酯含量增加，可呈蜡状、膏状、油状室温下稳定，高温时分解或蔗糖焦化，酸、碱、酶作用下水解不溶于水、油，在水和甘油中加热形成凝胶易溶于丙二醇、乙醇等作O/W型乳化剂、分散剂232021/7/20 星期二2、脂肪酸山梨坦（司盘，span）山梨糖醇（单酐、二酐）+脂肪酸山梨醇脂肪酸酯失水（司盘）OHOOHOHCH2OOCR脂肪酸根242021/7/20 星期二司盘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252021/7/20 星期二司盘为粘稠状、白色黄色油状液体或蜡状固体不溶于水，易溶于乙醇，酸、碱、酶易水解HLB（1.8 3.8），常用W/O型乳化剂O/W型（S20或S40+吐温）W/O（S60或S65+吐温）262021/7/20 星期二3、聚山梨酯（Polysorbate，Tween）Span+环氧乙烷 Tween与Span相对应，吐温20、80，聚山梨酯40、60、65、85粘稠黄色液体，对热稳定，酸、碱、酶水解易溶于水、乙醇及多种有机溶剂，不溶于油。
低浓度在水中形成胶束，增溶作用不受pH影响增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂272021/7/20 星期二OH(C2H4O)xOO(C2H4O)zHO(C2H4O)yH CH2OOCRTween结构282021/7/20 星期二（三）聚氧乙烯型1、聚氧乙烯脂肪酸酯（Myrij，卖泽）聚氧乙烯+长链脂肪酸缩合成酯RCOOCH2（CH2OCH2）nCH2OH水溶性较强，乳化能力强，O/W型乳化剂常用聚氧乙烯40硬脂酸酯292021/7/20 星期二2、聚氧乙烯脂肪醇醚（Brij，苄泽）聚二乙醇+脂肪醇缩合成醚RO（CH2OCH2）nHB30、B35：不同分子量聚二乙醇+月桂酸西土马哥（Cetomacrogol）：+十六醇平平加O（PerogolO）：15单位氧乙烯+油醇埃莫尔弗（Emolphor）：为聚氧乙烯蓖麻油化合物，20单位以上氧乙烯+油醇缩合，淡黄色油状液体或白色糊状物，易溶于水、醇及有机溶剂，HLB在1218，亲水性较强，作增溶剂或O/W型乳化剂302021/7/20 星期二（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物泊洛沙姆（Poloxamer），商品名“普郎尼克”（Pluronic）HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)aH分子量100014000，HLB 0.530分子量增加，液体固体聚氧丙烯增加（亲油增强），聚氧乙烯增加（亲水增强）乳化、润湿、分散、起泡、消泡性能优良，增溶能力较弱，188（F68）O/W型乳化剂，用于静脉乳剂极少合成乳化剂之一。
制成的乳剂耐受热压灭菌或冷冻不影响其物理稳定性312021/7/20 星期二Poloxamer Pluronic 平均分子量 a b 124 L44 20902360 12 20 188 F68 76809510 79 28 237 F87 68408830 64 37 338 F108 1270010400 141 44 407 F127 984014600 101 56322021/7/20 星期二第三节表面活性剂的基本性质和应用332021/7/20 星期二一、表面活性剂胶束（一）临界胶束浓度（CMC）SAA分子缔合形成胶束的最低浓度称临界胶束浓度（critical micell concentration）具有相同亲水基的同系列SAA，若亲油基团大，则CMC小CMC时溶液的表面张力最小在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量与SAA的总浓度呈正比342021/7/20 星期二当SAA的正吸附达饱和后继续加入SAA，其分子则转入溶液中，因亲油基团的存在使水分子与SAA分子间的斥力远大于引力，SAA分子依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内、亲水基团向外、在水中分散稳定、大小在胶体粒子范围内的胶束（micelles）。
一定温度、浓度范围内，胶束有一定的分子缔合数，不同SAA有差异离子SAA的缔合数10100，非离子SAA缔合数较大（月桂醇聚氧乙烯醚，250C缔合5000）352021/7/20 星期二（二）胶束的结构一定浓度范围内，胶束呈球形，C-H链无序缠绕构成内核，具非极性液体性质，亲水基分布在胶束表面SAA浓度增加（20%），球形胶束转变成缔合数更多的棒状、六角束状，甚至形成板状、层状球形层状，C-H链从紊乱整齐，完成从液态液晶态的转变，有明显的光学各向异向性质高浓度SAA水溶液中如存在少量非极性溶剂则可能形成反胶束（亲水基团向内）362021/7/20 星期二372021/7/20 星期二（三）临界胶束浓度的测定SAA溶液浓度将达到CMC时，除表面张力外，溶液的许多物理性质（如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等）均发生急剧变化，此时浓度为CMC测定SAA溶液这些物理性质的变化可推导出CMC，但应注意温度、浓度、电解质、pH等因素的影响382021/7/20 星期二二、亲水亲油平衡值（HLB）SAA分子中亲水基团和亲油基团对油或水的综合亲和力（hydrophine-lipophile balance,HLB）。
HLB范围：040非离子SAA的HLB：020，完全由疏水碳氢基团组成的石蜡为0，完全由亲水性的氧乙烯组成的聚氧乙烯为20，有碳氢链和氧乙烯链组成的SAA介于之间392021/7/20 星期二亲水性SAA的HLB值较高，而亲油性SAA的HLB值较低亲油性、亲水性很大的SAA易溶于油或水，在溶液界面的正吸附较少，因此降低表面张力作用强SAA的HLB值与其应用性质有关，不同的SAA其HLB值不同（P265表10-5）402021/7/20 星期二1369121518亲水亲油大部分消泡剂W/O型乳化剂润湿剂、铺展剂O/W型乳化剂去污剂增溶剂412021/7/20 星期二非离子SAA的HLB值具有加和性HLB=HLBaWa+HLBbWbWa+Wb422021/7/20 星期二HLB 值的计算将SAA分子各基团数贡献的总和作为HLB值，则HLB=(亲水基亲水基HLB数数)-(亲油基亲油基HLB数数)+7432021/7/20 星期二常用计算HLB值的基团数亲水基团 基团数 亲油基。