表面活性剂专题知识专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 表面活性剂,1,表面活性剂专题知识专家讲座,第1页,主要内容,第一节 表面活性剂及种类,第二节 表面活性剂基本特征,第三节 表面活性剂应用,2,表面活性剂专题知识专家讲座,第2页,第一节 表面活性剂及种类,一、概念：,表面活性剂,(,surfactant),：,能使表面张力急剧下降物质。如肥皂水溶液。,表面张力：,使液体表面分子向内收缩至最小面积这种力。,界面吸附：,表面活性剂溶于液体中时，被吸附于液体表面，使溶液表面层浓度大于溶液内部浓度，这种现象称为界面吸附。,正吸附：,表面活性剂在溶液表面层聚集现象。,3,表面活性剂专题知识专家讲座,第3页,4,表面活性剂专题知识专家讲座,第4页,二、表面活性剂作用原理：,因为其分子结构大都是长链有机化合物，含有亲水基团和亲油基团，当被溶于水中时，在低浓度时几乎被吸附于液体表面，其亲水基团插入水中，亲油基团向空中，从而改变了液体表面张力。,5,表面活性剂专题知识专家讲座,第5页,三、表面活性剂种类：,离子型表面活性剂,（阴离子型活性剂；阳离子型活性剂）,两性离子型,非离子型表面活性剂,6,表面活性剂专题知识专家讲座,第6页,（一）阴离子型表面活性剂：,起表面活性作用部分是阴离子，即带负电荷。,1、肥皂类：,通式：,(,RCOO)n,-,M,n+,脂肪酸盐,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),性质：,含有良好乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。,应用：,含有一定刺激性，只供外用。,7,表面活性剂专题知识专家讲座,第7页,2、硫酸化物：,通式：,ROSO,3,-,M,+,硫酸化油,高级脂肪醇硫酸脂类。,分类：,硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；硫酸化脂肪醇脂(十二烷基硫酸钠,SDS,SLS),。,性质：,可与水混溶，为无刺激去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定，易与一些高分子阳离子药品发生沉淀。,应用：,代替配皂洗涤皮肤；有一定刺激性，用于外用软膏乳化剂。,8,表面活性剂专题知识专家讲座,第8页,3、磺酸化物：,通式：,RSO,3,-,M,+,分类：,脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，惯用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。,性质：,水溶性,耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差,不易水解。,应用：,用作胃肠脂肪乳化剂和单脂肪酸甘油酸增溶剂；很好洗涤剂。,9,表面活性剂专题知识专家讲座,第9页,(二)阳离子型表面活性剂,起作用是阳离子称阳性皂。,1、结构：含有一个五价氮原子。,2、特点：良好表面活性作用，含有很强杀菌作用。,3、应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械消毒。,10,表面活性剂专题知识专家讲座,第10页,4、惯用药品：,苯扎氯铵(洁尔灭)：惯用浓度0.01-0.02%杀菌力强稳定可降低溶液表面张力。,苯扎溴铵(新洁尔灭),11,表面活性剂专题知识专家讲座,第11页,(三)两性离子型表面活性剂:,分子上同时含有正负电荷表面活性剂，随介质,PH,可成阳或阴离子型。,分类及惯用具种:,天然活性剂：,阴离子部分磷酸型；,阳离子部分季胺盐类。,合成活性剂：,阴离子部分羟酸盐型、硫酸脂、,磺酸 盐、磷酸脂。,阳离子部分胺酸、季胺盐；,12,表面活性剂专题知识专家讲座,第12页,惯用具种,：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。,最大优点：,适合用于任何,PH,溶液，在等电点时也无沉淀。,性质：,碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力强；,酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。,13,表面活性剂专题知识专家讲座,第13页,(四)非离子型表面活性剂,在水溶液中不是解离状态故称之。,1、结构组成：,亲水基团(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；酯键、醚键。,2、性质：,毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，,pH,值影响；能与大多数药品配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。,14,表面活性剂专题知识专家讲座,第14页,3、惯用具种,脂肪酸甘油酯,主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。,性质：,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。,应用：,HLB34，,表面活性弱，主要用作,W/O,型辅助乳化剂。,15,表面活性剂专题知识专家讲座,第15页,蔗糖脂肪酸酯：简称蔗糖酯,简称蔗糖酯，是蔗糖和脂肪酸反应生成一大类化合物，属于多元醇型非离子表面活性剂。,依据脂肪酸取代数不一样分为：,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：,HLB513，,表面活性弱，主要用作,O/W,型乳化剂、分散剂。,16,表面活性剂专题知识专家讲座,第16页,脂肪酸山梨坦：,司盘类,Spans,即脱水山梨醇脂肪酸酯,山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸,Spans(,混合物),依据脂肪酸品种数量不一样分为：,应用：,HLB1.83.8，,因其亲油性较强，普通用作,W/O,乳剂,乳化剂。用于搽剂，软膏，亦可作辅助乳化剂。,Span,-20,-40,-60,65,-80,-85,脂肪酸,单月桂,单棕榈,单硬脂,三硬脂,单油,三油,17,表面活性剂专题知识专家讲座,第17页,聚山梨酯,(,polysorbate)：,吐温,Tweens,即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯,脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷,Tweens(,亲水性化合物),因也有一次和二次脱水，故为混合物。,脂肪酸品种和数量不一样分为：,应用：,亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂，用作,增溶剂,、,乳化剂,、,分散剂,和,润湿剂,。,Tween,-20,-40,-60,65,-80,-85,脂肪酸,单月桂,单棕榈,单硬脂,三硬脂,单油,三油,18,表面活性剂专题知识专家讲座,第18页,聚氧乙烯脂肪酸酯：,卖泽类,Myrj,系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成酯。,通式：,RCOOCH,2,(CH,2,O CH,2,),n,CH,2,OH,因,n,不一样，产品惯用有：,Myri-45 -49 -51 -52 -53,应用：,含有较强水溶性，乳化能力强，作,增溶剂,和,O/W,型,乳化剂。惯用有,polyoxyl 40 stearate(,聚氧乙烯40硬脂酸酯,聚乙二醇单硬脂酸聚烃氧,40,酯,S40,),。,19,表面活性剂专题知识专家讲座,第19页,聚氧乙烯脂肪醇醚,系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成醚。,通式:,RO(CH,2,O CH,2,),n,H,产品有:,1）苄泽类(,Brij)，,如,Brij-30,和-35分别为不一样分子量聚乙二醇与月桂醇缩合物，,n,为10-20时作油/水乳化剂。,2）西土马哥(,Cetomacrogol),为聚乙二醇与十六醇缩合物。,20,表面活性剂专题知识专家讲座,第20页,3）平平加,O(Perogol O),为15单位氧乙烯与油醇缩合物。,4）埃莫尔弗(,Emlphor),为一类聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20个单位以上氧乙烯与油醇缩合而成。,Emlphor,易溶于水和醇及各种有机溶剂，,HLB1218，,含有较强亲水性，乳化能力强，作,增溶剂,和,油/水型,乳化剂。如,Cremophor EL,为聚氧乙烯蓖麻油甘油醚，氧乙烯单位为3540，,HLB1214。,21,表面活性剂专题知识专家讲座,第21页,聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物,即泊洛沙姆(,poloxamer)，,商品名普朗尼克类(,Pluronic)。,通式：,HO(C,2,H,4,O)a-(C,3,H,6,O)b-(C,2,H,4,O)cH,性质：,为淡黄色液体或固体；分子量100014000；,HBL0.530；,随聚氧丙烯百分比增加，则亲油性增强；随聚氧乙烯百分比增加，则亲水性增强；含有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等各种优良性能，但增溶能力较弱。,22,表面活性剂专题知识专家讲座,第22页,特点：,对皮肤无刺激和过敏性，对粘膜刺激性很大，毒性中较小，,Poloxamer188(pluronic68),可作为,o/w,型乳化剂，是当前用于静脉乳剂少数合成乳化剂之一，用本品制备乳剂能耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。,23,表面活性剂专题知识专家讲座,第23页,24,表面活性剂专题知识专家讲座,第24页,第二节 表面活性剂基本特征,一、缔合胶体,胶束（,micelles)：,当溶液内表面活性剂分子数目不停增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合粒子，称为胶束。,临界胶束浓度,（,critical micell concentration,CMC）,：,开始形成胶束浓度，与物质结构、组成相关。,缔合胶体：,因为胶束大小约在 30-80,A，,在胶体分散范围而且有胶体溶液一些特征，故称为缔合胶体。,25,表面活性剂专题知识专家讲座,第25页,胶束结构,26,表面活性剂专题知识专家讲座,第26页,二、亲水亲油平衡值,HLB,定义：,HLB(hydrophile-lipophile balance),系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水综合亲协力，是用来表示表面活性剂亲水亲油性强弱数值。,数值范围：,HLB040，,其中非离子表面活性剂,HLB020，,即石蜡为0，聚氧乙烯为20。,27,表面活性剂专题知识专家讲座,第27页,28,表面活性剂专题知识专家讲座,第28页,特征与应用：,亲油性表面活性剂,HLB,低，亲水性表面活性剂,HLB,高；,亲油性或亲水性很大表面活性剂易溶于油或易溶于水；,HLB,值在,3,8,表面活性剂适合作,W/O,型乳化剂；,HLB,值在,818,表面活性剂适合作,O/W,型乳化剂；,HLB,值在,1318,表面活性剂适合作增溶剂；,HLB,值在,79,表面活性剂适合作润湿剂。,29,表面活性剂专题知识专家讲座,第29页,30,表面活性剂专题知识专家讲座,第30页,HLB,值计算：,非离子表面活性剂,HLB,含有加和性。,(1)对非离子型表面活性，可能过经验式求得:,HLB,ab,=(HLB,a,W,a,+HLB,b,W,b,)/(W,a,+W,b,),(2),理论计算法：假如,HLB,值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献总和，则每个基团对,HLB,值贡献可用数值表示，此数值称为,HLB,基团数(,group number)。,HLB=(,亲水基团,HLB)+(,亲油基团,HLB)+7,31,表面活性剂专题知识专家讲座,第31页,32,表面活性剂专题知识专家讲座,第32页,当温度升高至某一温度时，,离子型表面活性剂,在水中溶解度急剧升高，该温度称为,kraft,点,，相对应溶解度即为该离子表面活性剂,临界胶束浓度(,CMC),临界胶束浓度(,CMC),：,表面活性剂分子缔合成胶束最低浓度,krafft,点是离子表面活性剂特征值，,krafft,点越高，则,CMC,越小。,krafft,点亦是离子表面活性剂应用温度,下限,，即只有高于,krafft,点，表面活性剂才能更大地发挥作用。,三、,kraft,点、,CMC,、昙点,33,表面活性剂专题知识专家讲座,第33页,浊点或昙点(,cloud point),对,聚氧乙烯型非离子表面活性剂,，温度升高可造成聚氧乙烯链与水之间氢键断裂，当温度上升到一定程度时，聚氧乙烯链可发生强烈脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊，此现象称为,起昙,，此时温度称为,昙点或浊点,。,34,表面活性剂专题知识专家讲座,第34页,第三节 表面活性剂应用,一、,增溶剂：,增溶：系指物质因为界面活性剂胶团作用，而增大溶解度过程。,增溶剂：用于增溶表面活性剂，用非离子型表面活性剂作增溶剂最适,HLB,值为,15-18,。,35,表面活性剂专题知识专家讲座,第35页,二、乳化剂（,Emulsifiers,）,在油、水混合液中，加入界面活性剂后，界面活性剂分子定向排列在油与水界面上，使油,-,水界面张力降低，并在分散相液滴周围形成了一层保护膜，预防了分散相相互碰撞时聚结合并，这一过程称为,乳化,，加入表面活性叫作,乳化剂,。,36,表面活性剂专题知识专家讲座,第36页,表面活性剂,HLB,值，可决定乳浊液类型，通常选取,HLB,值为,38,表面活性剂作为,W,/,O,型,乳化剂；选取,HLB,值,816,表面活性剂作为,O,/,W,型,乳化剂,.,。,每种被乳化油，都有最适宜,HLB,值，欲制成最稳定乳浊液，应选择该油相所需,HLB,值所对应表面活性剂作用乳化剂。,37,表面活性剂专题知识专家讲座,第37页,三、润湿剂,(,Wetters),润湿：表面活性剂可降低疏水性固体药品和润湿液体之间界面张力，使液体能粘附在固体表面，改进其润湿作用。,HLB,值,79,，并有适宜溶解度表面活性剂，可作润湿剂使用。,38,表面活性剂专题知识专家讲座,第38页,四、起泡剂与消泡剂,起泡剂,(,foaming agent),：,表面活性物质降低了液体表面张力，增加了液体粘度，并使泡沫稳定之故。,消泡剂,(,antifoaming agent),：,用来消除泡沫物质，因其表面活性大，可吸附在泡沫表面上，,取代原,来起泡剂，因为本身碳链短不能形成坚固液膜，使泡沫破坏。,如：,C5-6,醇或醚，,硅,酮以及其它,HLB,值在,1.5-3,表活剂。,39,表面活性剂专题知识专家讲座,第39页,五、去垢剂,去垢剂,(,detergent),：,用于去除洗垢表面活性剂。,去垢作用：开始润湿反絮凝、分散、混悬、乳化、增溶、起泡洗垢洗去。,HLB 1316,表面活性，可用作去垢剂或洗涤剂。,40,表面活性剂专题知识专家讲座,第40页,六、消毒剂和杀菌剂,大多数,阳离子,表面活性剂如苯扎氯胺、苯扎溴胺 和,两性离子,表面活性剂如,Tego MHG(,十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐)，又称,Dodecin HCl，,以及少数,阳离子,表面活性剂如甲酚皂、甲酚磺酸钠可用作消毒剂。,原理：与细菌生物膜蛋白质作用使之变性。,应用：皮肤、伤口、粘膜、器械和环境消毒。,41,表面活性剂专题知识专家讲座,第41页,