表面活性剂与药用高分子材料精选PPT.ppt
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1、关于表面活性剂与药用高分子材料第1页,讲稿共33张,创作于星期三第一节 表表 面面 活活 性性 剂剂(surfactants)一、概述一、概述(一一)定定义义 能能使使溶溶液液表表面面张张力力显显著著下下降降的的两两亲亲性性化化合物。合物。(二)特点:(二)特点:1、具有两亲性、具有两亲性.亲油基团亲油基团 C8的碳氢长链的碳氢长链 亲水基团亲水基团 如如-COOM,-SO3Na,-OH,-O-,2、定向排列在界面(表面)、定向排列在界面(表面)第2页,讲稿共33张,创作于星期三二、二、常用表面活性剂常用表面活性剂(一)阴离子型:(一)阴离子型:1、肥皂类:、肥皂类:(RCOO-)nMn+RC
2、11 C17 M Na、K、NH4+溶于水溶于水,O/W乳化剂乳化剂 MCa2+、Mg2+、Al3+不溶于水,不溶于水,W/O乳化剂乳化剂 M三乙醇胺三乙醇胺 溶于水,溶于水,O/W乳化剂,乳化剂,pH7.58.0 酸和电解质酸和电解质 使乳化力使乳化力,Ca2+和和Mg2+破坏一价皂破坏一价皂 有一定刺激性,外用。有一定刺激性,外用。2、硫酸酯盐、硫酸酯盐 ROSO3-M+RC12C18 高级醇硫酸酯盐高级醇硫酸酯盐 R合成的。合成的。如月桂醇硫酸酯钠如月桂醇硫酸酯钠 O/W乳化剂,耐酸和钙镁。大分子阳离子乳化剂,耐酸和钙镁。大分子阳离子 使沉淀使沉淀 硫酸化油硫酸化油 R为天然油脂。为天然
3、油脂。如硫酸化蓖麻油(土耳其红油)如硫酸化蓖麻油(土耳其红油)刺激性小,去污剂和润湿剂刺激性小,去污剂和润湿剂3、磺酸化物:、磺酸化物:RSO3-M+如十二烷基苯基磺酸钠等如十二烷基苯基磺酸钠等 稳定性好,耐稳定性好,耐Ca2+、Mg2+,洗涤剂。,洗涤剂。第3页,讲稿共33张,创作于星期三(二)阳离子型:(二)阳离子型:R4-N+X-X-为为Cl-、Br-、I-如新洁尔灭,溴化十六烷三甲胺等。如新洁尔灭,溴化十六烷三甲胺等。杀菌力强。杀菌力强。0.1%用消毒杀菌剂用消毒杀菌剂 稳定性好。耐酸碱、热压。稳定性好。耐酸碱、热压。水溶性好水溶性好 毒性大毒性大 但不能与阴离子表面活性剂共用。但不能
4、与阴离子表面活性剂共用。第4页,讲稿共33张,创作于星期三(三)两性表面活性剂(三)两性表面活性剂 1、天然的:、天然的:卵磷脂卵磷脂 O/W乳化剂,天然无毒,静脉乳剂。乳化剂,天然无毒,静脉乳剂。2、合成的:、合成的:氨基酸型氨基酸型 R H2N+CH2CH2COO-如如“Tego”(季铵盐季铵盐)甜菜碱型甜菜碱型 R N+(CH3)2CH2COO-第5页,讲稿共33张,创作于星期三(四)非离子型表面活性剂(四)非离子型表面活性剂 亲水基团;多元醇亲水基团;多元醇 亲油基团;亲油基团;RCOOH,ROH 以酯键或醚键相连。以酯键或醚键相连。特点:特点:品种多品种多 稳定。化学上不解离。稳定。
5、化学上不解离。毒性小。外用,口服,甚至注射。毒性小。外用,口服,甚至注射。用途广:乳化剂、助悬剂、湿润剂、分散剂等。用途广:乳化剂、助悬剂、湿润剂、分散剂等。第6页,讲稿共33张,创作于星期三1、脱水山梨醇脂肪酸酯类;、脱水山梨醇脂肪酸酯类;司盘(司盘(Span)2、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酯类:、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酯类:吐温类(吐温类(Tween)CH2OOCR OH OHHO O(C2H4O)zH O(C2H4O)yHH(C2H4O)xOCH2OOCR Tween structureR:单月桂酸:单月桂酸:吐温吐温20 单棕榈酸单棕榈酸:吐温吐温40 单硬脂酸单硬脂酸:吐温吐温60 单油
6、酸:吐温单油酸:吐温80 三油酸酯:吐温三油酸酯:吐温85水溶性,增溶剂,水溶性,增溶剂,O/W乳化剂乳化剂降低对羟基苯甲酸酯的抑菌效果。降低对羟基苯甲酸酯的抑菌效果。Span structureR:单月桂酸:单月桂酸:司盘司盘20 单棕榈酸单棕榈酸:司盘司盘40 单硬脂酸单硬脂酸:司盘司盘60 单油酸:司盘单油酸:司盘80 三油酸酯:司盘三油酸酯:司盘85油溶性,油溶性,W/O乳化剂。乳化剂。降低对羟基苯甲酸酯的抑菌效果。降低对羟基苯甲酸酯的抑菌效果。第7页,讲稿共33张,创作于星期三3、聚氧乙烯脂肪酸酯:卖泽(、聚氧乙烯脂肪酸酯:卖泽(Myrij)RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2O
7、H 如聚氧乙烯如聚氧乙烯40硬脂酸酯(卖泽硬脂酸酯(卖泽52)USP。水溶性乳化剂。水溶性乳化剂。4、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脂肪醇醚 通式:通式:RO(CH2OCH2)nH 水溶性乳化剂水溶性乳化剂 苄泽苄泽(Brij):如如Brij 30,Brij35 R=月桂醇月桂醇 n不同不同 西土马哥(西土马哥(Cetomacrogol)R=十六醇十六醇 平平加(平平加(Pearegol)R=油醇油醇 n=15 埃莫尔弗(埃莫尔弗(Emlphor)R=蓖麻油蓖麻油(油醇油醇)n=20以上以上 Cremophore EL R=蓖麻油甘油蓖麻油甘油5、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物 C
8、H3 HO(C2H4O)a-(CH2-CH-O-)b-(C2H4O)cH 如如Poloxamer188(PluronicF68):):溶于水,溶于水,pH6.8 8,可高压灭菌,增溶剂和乳化剂,可高压灭菌,增溶剂和乳化剂 无刺激,无过敏性,毒性小,静脉注射。无刺激,无过敏性,毒性小,静脉注射。第8页,讲稿共33张,创作于星期三6、甘油脂肪酸酯:CH2OH CH2OH CH2OOR 单硬脂酸甘油酯不溶于水,有弱W/O的能力。O/W乳剂的辅助乳化剂7、蔗糖的脂肪酸酯:无毒、无味、无臭,可降解。单酯是亲水性,乳化剂 双酯是不溶于水,润滑剂。第9页,讲稿共33张,创作于星期三三、三、基本特性:基本特性
9、:(一)表面活性:显著降低表面张力的性质。(一)表面活性:显著降低表面张力的性质。(二)胶团(二)胶团 低浓度时,溶液表面定向排列降低,低浓度时,溶液表面定向排列降低,浓度增加浓度增加(表面饱和表面饱和)后,胶团或胶束(后,胶团或胶束(Micelle)。)。-亲油基团向内,亲水基团向外的多分子有序缔合体。亲油基团向内,亲水基团向外的多分子有序缔合体。离子型表面活性剂缔合数离子型表面活性剂缔合数100.临界胶团浓度临界胶团浓度(CMC,Critical micelle Concentration)开始形成胶团时溶液的浓度开始形成胶团时溶液的浓度 CMC测定;如表面张力变化。测定;如表面张力变化。
10、CMC值主要由表面活性剂性质决定;值主要由表面活性剂性质决定;CMC值受温度、值受温度、pH值及电解质的影响。值及电解质的影响。第10页,讲稿共33张,创作于星期三4 nmUnimersNormal micellessphericalcylindricalBilayer lamellaReverse micellesInverted hexagonal phaseSurfactant AggregatesSurfactant Aggregates vesicleDimers or trimers第11页,讲稿共33张,创作于星期三(三三)亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(Hydrophil-Lip
11、ophilalance value,HLB值)值)HLB,亲水性,亲水性;HLB,亲油性,亲油性。1、HLB值加和性值加和性 HLB1 W1+HLB2 W2+HLBn Wn HLBn=W1+W2+Wn2、测定、测定HLB新新。复合乳化剂乳化标准油复合乳化剂乳化标准油(乳化该油所需乳化该油所需HLB已知已知),测定,测定HLB新新。例例如如:45%新新表表面面活活性性剂剂和和55%吐吐温温60(HLB=14.9)组组成成复复合合乳乳化化剂剂,乳化硅油(从手册查硅油所需乳化硅油(从手册查硅油所需HLB=10.5)。求该表面活性剂)。求该表面活性剂HLB新新 答:答:10.5=(HLB新新 0.45
12、)+(14.9 0.55)HLB新新=5.1第12页,讲稿共33张,创作于星期三3、不同、不同HLB值的表面活性剂的用途值的表面活性剂的用途 增溶剂增溶剂 HLB值值 1518 去污剂去污剂 1316 O/W乳化剂乳化剂 816 润湿剂与铺展剂润湿剂与铺展剂 79 W/O乳化剂乳化剂 38 消泡剂消泡剂 0.83第13页,讲稿共33张,创作于星期三(四)增溶(四)增溶难溶性药物在表面活性剂胶束溶液中溶解度显著增加的作用。难溶性药物在表面活性剂胶束溶液中溶解度显著增加的作用。增溶剂:增溶剂:HLB 1519 非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂。增溶质:难溶性药物增溶质:难溶性药物 最大增溶浓
13、度(max.additive conc.MAC):增溶质饱和浓度/增溶剂图.薄荷油-吐温20-水的三元相图、两相区内的任一比例,非澄明溶液;两相区内任一比例均可制得澄明溶液,第14页,讲稿共33张,创作于星期三1、克氏点(、克氏点(Krafft point,Tk)离子型表面活性剂,离子型表面活性剂,Tk,S2、昙点或浊点(、昙点或浊点(cloud point,Tc);某些含聚氧乙烯基的非离子型某些含聚氧乙烯基的非离子型,Tc,S 起浊或起昙是一种可逆过程起浊或起昙是一种可逆过程 昙昙 点点 随随 聚聚 氧氧 乙乙 烯烯 聚聚 合合 度度n下下降降而而下下降降,通通常常30100 C。Pluro
14、nic F-68没有起昙现象。没有起昙现象。注意加热(灭菌)对物理稳定性的影响。注意加热(灭菌)对物理稳定性的影响。第15页,讲稿共33张,创作于星期三 四、表面活性剂的生物学性质四、表面活性剂的生物学性质(一)对吸收的影响:可以促进也可以延缓药物吸收。(一)对吸收的影响:可以促进也可以延缓药物吸收。低浓度(低浓度(CMC),药物易从胶团中释放,吸收增加,),药物易从胶团中释放,吸收增加,反之吸收下降。如吐温反之吸收下降。如吐温80-水杨酰胺。水杨酰胺。(二)毒性(二)毒性1、刺激性:、刺激性:阳离子型阳离子型阴离子型阴离子型非离子型非离子型 2、毒性:、毒性:阳离子型阳离子型阴离子型阴离子型
15、非离子型非离子型 如脂肪酸磺酸钠口服如脂肪酸磺酸钠口服LD50 1600-6500;而吐温;而吐温250003、溶血、溶血 阳离子型和阴离子型强溶血,不得用于注射阳离子型和阴离子型强溶血,不得用于注射 非离子型非离子型 聚氧乙烯烷基醚聚氧乙烯烷基醚聚氧乙烯脂肪酸酯聚氧乙烯脂肪酸酯吐温类吐温类 吐温吐温20吐温吐温60吐温吐温40吐温吐温80 但但0.25%吐温吐温80出现溶血,吐温出现溶血,吐温80仅用于肌注。仅用于肌注。静脉注射;静脉注射;Poloxamer188和磷脂。和磷脂。第16页,讲稿共33张,创作于星期三五、五、应用应用(一)直接作为药:阳离子型用于消毒、杀菌、防腐(一)直接作为药
16、:阳离子型用于消毒、杀菌、防腐(二)增溶剂(二)增溶剂 (三)乳化剂(三)乳化剂(四)润湿剂(四)润湿剂(五)起泡剂与消泡剂(五)起泡剂与消泡剂 泡沫:气体分子分散在液体中的分散系统。泡沫:气体分子分散在液体中的分散系统。起泡剂起泡剂:HLB高,应用外用避孕泡腾片高,应用外用避孕泡腾片 消泡剂。消泡剂。HLB 13 如硅酮、辛醇等。如硅酮、辛醇等。(六)去污剂与洗涤剂:(六)去污剂与洗涤剂:HLB1316(七)其他(七)其他 透皮促进剂透皮促进剂 12%晶型稳定剂晶型稳定剂 第17页,讲稿共33张,创作于星期三第二节 药用高分子材料药用高分子材料(polymer in pharmaceutic
17、s)一、定义、命名、分类一、定义、命名、分类(一)定义(一)定义 高分子化合物高分子化合物(macromolecules)又称为聚合物又称为聚合物(polymer):若干重复单元形成的长链结构的大分子量化合物。若干重复单元形成的长链结构的大分子量化合物。104106 结构式结构式 重复单元重复单元 n n称为聚合度称为聚合度。如如 CH2CH n Cl (二)命名二)命名 1 1、天然聚合物、天然聚合物 有专门的名称。有专门的名称。2 2、合成聚合物、合成聚合物 一种单体聚合的高分子。一种单体聚合的高分子。“聚聚”单体。如聚乳酸。单体。如聚乳酸。二种单体缩聚的高分子,二种单体缩聚的高分子,“聚
18、聚”链节。链节。二种或二种以上单体聚合的高分子。后缀二种或二种以上单体聚合的高分子。后缀“共聚物共聚物”。3 3、商品名。如、商品名。如”Pluronic”Pluronic”聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。第18页,讲稿共33张,创作于星期三二、物理化学性质二、物理化学性质(一)分子量和分子量分布(一)分子量和分子量分布1、分子量表示方法、分子量表示方法(1)数均分子量)数均分子量(Number-average molecular weightNumber-average molecular weight,MnMn)nini Mn(niMi)/ni=(n/ni)Mi 依数性方法
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