表面现象与表面活性剂 (2)精选课件.ppt
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1、关于表面现象与表面活性剂(2)第一页,本课件共有76页第二页,本课件共有76页第三页,本课件共有76页第四页,本课件共有76页第五页,本课件共有76页第六页,本课件共有76页表面张力?第七页,本课件共有76页第八页,本课件共有76页泡泡是由于水的表面张力而形成的。这种张力是泡泡是由于水的表面张力而形成的。这种张力是物体受到拉力作用时,存在于其内部而垂直于两物体受到拉力作用时,存在于其内部而垂直于两相邻部分接触面上的相互牵引力。水面的水分子相邻部分接触面上的相互牵引力。水面的水分子间的相互吸引力比水分子于与空气之间的吸引力间的相互吸引力比水分子于与空气之间的吸引力强。这些水分子就像被黏在一起一样
2、。但如果水强。这些水分子就像被黏在一起一样。但如果水分子之间过度黏合在一起,泡泡就不易形成了。分子之间过度黏合在一起,泡泡就不易形成了。肥皂肥皂“打破打破”了水的表面张力,它把表面张力降了水的表面张力,它把表面张力降低到只有通常状况下的低到只有通常状况下的1/3,而这正是吹泡泡所需,而这正是吹泡泡所需的最佳张力。的最佳张力。第九页,本课件共有76页肥皂就是表面活性剂?第十页,本课件共有76页表面活性剂表面活性剂是指那些含有固定的亲水亲是指那些含有固定的亲水亲油基团,油基团,具有很强表面活性具有很强表面活性、能使液、能使液体的表面张力显著下降的物质。体的表面张力显著下降的物质。第十一页,本课件共
3、有76页极性非极性第十二页,本课件共有76页第十三页,本课件共有76页第十四页,本课件共有76页第十五页,本课件共有76页第十六页,本课件共有76页表面活性剂的分类表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质根据分子组成特点和极性基团的解离性质:第十七页,本课件共有76页起表面活性作用的部分是起表面活性作用的部分是阴离子阴离子。1 1)、肥皂类:)、肥皂类:通式:通式:(RCOO)n(RCOO)n-M Mn+n+脂肪酸盐脂肪酸盐 应用:应用:具有一定的刺激性,只供外用。具有一定的刺激性,只供外用。(1 1)、阴离子表面活性剂)、阴离子表面活性剂第十八页,本课件共有76页2 2)、)、硫
4、酸硫酸化物:化物:通式:通式:ROSOROSO3 3-M M+硫酸硫酸化蓖麻油(土耳其红油化蓖麻油(土耳其红油);月桂醇;月桂醇硫酸硫酸钠钠(十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠)。应用:应用:有一定刺激性,有一定刺激性,主要用于主要用于外用软膏外用软膏的乳化剂。的乳化剂。(1 1)、阴离子表面活性剂)、阴离子表面活性剂第十九页,本课件共有76页3 3)、)、磺酸磺酸化物:化物:通式:通式:RSORSO3 3-M M+分类:脂肪族分类:脂肪族磺酸磺酸化物,如二辛玻珀酸脂磺的化物,如二辛玻珀酸脂磺的钠;烷基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸钠,钠;烷基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸钠,常用洗涤剂;烷基苯磺酸
5、化物;胆酸盐,如牛常用洗涤剂;烷基苯磺酸化物;胆酸盐,如牛磺胆酸钠。磺胆酸钠。性质:水溶性性质:水溶性,耐酸、钙、镁盐性比硫酸化耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差物差,不易水解。不易水解。应用:应用:用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸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。甘油酸的增溶剂;较好的洗涤剂。(1 1)阴离子表面活性剂)阴离子表面活性剂第二十页,本课件共有76页起作用的是阳离子,亦称阳性皂。起作用的是阳离子,亦称阳性皂。1 1).结构:含有一个五价氮原子。结构:含有一个五价氮原子。2 2).特点:水溶性大,在酸性和碱性溶液中较特点:水溶性大,在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好
6、的表面活性和杀菌作用。稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。3 3).应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械的消毒。的消毒。4 4).常用药物:常用药物:苯扎氯铵苯扎氯铵(洁尔灭洁尔灭);苯扎苯扎溴铵溴铵 (新洁尔灭新洁尔灭)(2 2)、阳离子表面活性剂)、阳离子表面活性剂第二十一页,本课件共有76页苯扎氯铵(洁尔灭)第二十二页,本课件共有76页苯扎溴按(新洁尔灭)第二十三页,本课件共有76页分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂,随介质的性剂,随介质的pHpH可成阳或阴离子型。可成阳或阴离子型。常用品种:常用品种:卵磷脂
7、、氨基酸型和甜菜碱型卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。两性离子型表面活性剂。最大优点:适用于任何最大优点:适用于任何PHPH溶液,在等电点溶液,在等电点时也无沉淀。时也无沉淀。性质:性质:碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡碱性水溶液中呈阴离子性质,起泡性良好、去污力亦强;性良好、去污力亦强;酸性水溶液中呈酸性水溶液中呈阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。阳离子性质,杀菌力很强,毒性小。(3 3)、两性离子表面活性剂)、两性离子表面活性剂第二十四页,本课件共有76页在水溶液中不解离。在水溶液中不解离。(1 1)、结构组成:)、结构组成:亲水基团亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇甘油、聚乙二
8、醇、山梨醇);亲油基团亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基);酯键、醚健酯键、醚健 (2 2)、性质:)、性质:毒性,溶血作用较小,化毒性,溶血作用较小,化学上不解离,不易受电解质,学上不解离,不易受电解质,pHpH值的影值的影响;能与大多数药物配伍,应用广泛响;能与大多数药物配伍,应用广泛(外用、内服、注射)。(外用、内服、注射)。2 2、非离子表面活性剂、非离子表面活性剂第二十五页,本课件共有76页(一)脂肪酸甘油酯(一)脂肪酸甘油酯 主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。性质:性质:不溶于水,在水、热、酸、碱
9、及酶等不溶于水,在水、热、酸、碱及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸,作用下易水解成甘油和脂肪酸,HLB34HLB34,表面活性弱。表面活性弱。应用:应用:主要用作主要用作W/OW/O型辅助乳化剂。型辅助乳化剂。常用品种常用品种第二十六页,本课件共有76页(二)多元醇型(二)多元醇型 1.1.蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯 简称蔗糖酯,简称蔗糖酯,是蔗糖和脂是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物。肪酸反应生成的一大类化合物。根据脂肪酸取代数不同分为根据脂肪酸取代数不同分为:单酯、二酯、:单酯、二酯、三酯及多酯。三酯及多酯。性质:性质:溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和油;在酸、碱
10、及酶等作用下易水解成蔗糖油;在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸,和脂肪酸,HLB513HLB513,表面活性弱。,表面活性弱。应用:应用:主要用作主要用作O/WO/W型型乳化剂、分散剂。乳化剂、分散剂。常用品种常用品种第二十七页,本课件共有76页2.2.脂肪酸山梨坦:脂肪酸山梨坦:司盘类司盘类SpansSpans 即脱水山梨醇脂肪酸酯即脱水山梨醇脂肪酸酯 是山梨糖醇及其是山梨糖醇及其单酐和二酐单酐和二酐+各种脂肪酸各种脂肪酸Spans(Spans(混合物混合物)根据脂肪酸品种数量不同分为:根据脂肪酸品种数量不同分为:应用:应用:HLB1.8-3.8HLB1.8-3.8,因其亲油性较强,一
11、,因其亲油性较强,一般用作般用作水水/油乳剂油乳剂的乳化剂。用于搽剂,软的乳化剂。用于搽剂,软膏,亦可作为乳剂的辅助乳化剂膏,亦可作为乳剂的辅助乳化剂。(二)多元醇型(二)多元醇型第二十八页,本课件共有76页(二)多元醇型(二)多元醇型3.3.聚山梨酯聚山梨酯(polysorbate)(polysorbate):吐温:吐温TweensTweens 即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 脱水山梨醇脂肪酸酯脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷环氧乙烷Tweens(Tweens(Tweens(Tweens(亲水性亲水性化合物化合物)。因也有一次和二次脱水,故为混合物。因也有一次和二次脱水
12、,故为混合物。脂肪酸品种和数量不同分为:脂肪酸品种和数量不同分为:应用:应用:应用:应用:亲水性大大增加,为水溶性表面活性剂,亲水性大大增加,为水溶性表面活性剂,用作用作增溶剂增溶剂、乳化剂乳化剂、分散剂分散剂和和润湿剂润湿剂。第二十九页,本课件共有76页1.1.1.1.聚氧乙烯脂肪酸酯:聚氧乙烯脂肪酸酯:聚氧乙烯脂肪酸酯:聚氧乙烯脂肪酸酯:卖泽类卖泽类Myrj Myrj 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:通式:RCOOCHRCOOCH2 2(CH(CH2 2O CHO CHO CHO CH2 2)n n n nCHCH2 2 2 2OH OH 因因
13、n n不同,产品常用的有:不同,产品常用的有:不同,产品常用的有:不同,产品常用的有:Myri-45 -49 -51 -52 -53 Myri-45 -49 -51 -52 -53 应用:应用:具有较强水溶性,乳化能力强,作具有较强水溶性,乳化能力强,作具有较强水溶性,乳化能力强,作具有较强水溶性,乳化能力强,作增溶剂增溶剂和和油油/水型乳化剂水型乳化剂水型乳化剂水型乳化剂。常用的有常用的有常用的有常用的有polyoxyl 40 stearate(polyoxyl 40 stearate(聚聚氧乙烯氧乙烯40404040硬脂酸酯硬脂酸酯)。(三)聚氧乙烯型(三)聚氧乙烯型第三十页,本课件共有7
14、6页2.2.聚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯脂肪醇醚 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。通式通式:RO(CH:RO(CH2 2O CHO CH2 2)n nH H 产品有产品有:1 1)苄泽类)苄泽类(Brij)(Brij),如,如Brij-30 Brij-30 和和-35-35分别为不同分子量的聚乙二醇分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂醇的缩合物,与月桂醇的缩合物,n n为为10-2010-20时作油时作油/水乳化剂水乳化剂 。2 2)西土马哥)西土马哥(Cetomacrogol)(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。为聚乙二醇与十六醇的缩合物。3 3)
15、平平加)平平加O(Perogol O)O(Perogol O)为为1515单位氧乙烯与油醇的缩合物。单位氧乙烯与油醇的缩合物。4 4)埃莫尔弗)埃莫尔弗(Emlphor)(Emlphor)为一类聚氧乙烯蓖麻油化合物,由为一类聚氧乙烯蓖麻油化合物,由2020个单位个单位以上的氧乙烯与油醇缩合而成。以上的氧乙烯与油醇缩合而成。EmlphorEmlphor易溶于水和醇及多种易溶于水和醇及多种有机溶剂,有机溶剂,HLB1218HLB1218,具有较强亲水性,乳化能力强,作,具有较强亲水性,乳化能力强,作增增溶剂溶剂和和油油/水型乳化剂水型乳化剂。如如Cremophore ELCremophore EL
16、为聚氧乙烯蓖麻为聚氧乙烯蓖麻油甘油醚,氧乙烯单位为油甘油醚,氧乙烯单位为35-4035-40,HLB12-14HLB12-14。(三)聚氧乙烯型(三)聚氧乙烯型第三十一页,本课件共有76页即即泊洛沙姆泊洛沙姆(poloxamer)(poloxamer),商品名普朗尼克,商品名普朗尼克 (Pluronic)(Pluronic)。通式:通式:HO(CHO(C2 2H H4 4O)a-(CO)a-(C3 3H H6 6O)b-(CO)b-(C2 2H H4 4O)cH O)cH 性质:性质:为淡黄色液体或固体;分子量为淡黄色液体或固体;分子量100014000100014000;HBL0.530HB
17、L0.530;随聚氧丙烯比例增加,则亲油性增强;随聚氧丙烯比例增加,则亲油性增强;随聚氧乙烯比例增加,则亲水性增强;具有乳化、随聚氧乙烯比例增加,则亲水性增强;具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能,但增溶润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能,但增溶能力较弱。能力较弱。特点:特点:对皮肤无刺激和过敏性,对皮肤无刺激和过敏性,对粘膜刺激性很对粘膜刺激性很大,毒性中较小,大,毒性中较小,Poloxamer118(pluronic68)Poloxamer118(pluronic68)可作可作为为o/wo/w型乳化剂,型乳化剂,是目前用于静脉乳剂少数合成的是目前用于静脉乳剂少数合成的乳化剂之一
18、,用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低乳化剂之一,用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。温冰冻而不改变其物理稳定性。(四)聚氧乙烯(四)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物聚氧丙烯共聚物第三十二页,本课件共有76页二、表面活性剂的基本性质二、表面活性剂的基本性质(一)、表面活性与表面老化一)、表面活性与表面老化表面活性:指在含有表面活性物质的平衡溶液表面活性:指在含有表面活性物质的平衡溶液中,因表面溶液层的正吸附作用,物质能降低中,因表面溶液层的正吸附作用,物质能降低表面张力的能力表面张力的能力。与浓度和分子结构有关与浓度和分子结构有关。表面老化:指含表面活性剂溶液从开始发生表表面老
19、化:指含表面活性剂溶液从开始发生表面吸附到取得恒定的表面过剩浓度或稳定表面吸附到取得恒定的表面过剩浓度或稳定表面张力的时间过程和程度。面张力的时间过程和程度。第三十三页,本课件共有76页表面活性的影响因素表面活性剂的表面活性与浓度和分子结构有关。表面活性随表面活性剂浓度的变化而变化,亲油基炭链的长短,支链的多少以及不饱和程度和解离程度。第三十四页,本课件共有76页(二)、胶团的形成和(二)、胶团的形成和临界胶束浓度临界胶束浓度1 1、临界胶团浓度、临界胶团浓度胶团(胶团(micelles)micelles):当溶液内表面活性剂分子:当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时,其疏水部分相互吸引,缔数
20、目不断增加时,其疏水部分相互吸引,缔合在一起,亲水部分向着水,几十个或更多合在一起,亲水部分向着水,几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子,称为胶团。分子缔合在一起形成缔合的粒子,称为胶团。临界胶团浓度(临界胶团浓度(critical micell critical micell concentration,CMCconcentration,CMC):表面活性剂分子缔):表面活性剂分子缔合形成胶团的合形成胶团的最低浓度最低浓度。第三十五页,本课件共有76页2 2、胶束的结构、胶束的结构 第三十六页,本课件共有76页胶束第三十七页,本课件共有76页反胶束第三十八页,本课件共有76页CMCCMC
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