1、第一節概述一、表面活性劑的概念 任何純液體在一定溫度下都具有一定的表面張力。20時，水的表面張力為72. 75 mN·m一，苯的表面張力為28. 88mN·m一。溶液的表面張力與加人溶液中溶質的濃度和種類有關。當在水中加入無機鹽和糖類物質時，水的表面張力略有增加；在水中加入低級脂肪醇或脂肪酸時，水的表面張力略有下降；而有些物質如肥皂中的硬脂酸鈉和洗衣粉中的烷基苯磺酸鈉等物質卻能使水的表面張力顯著降低。這種使液體表面張力降低的性質稱為表面活性；使液體表面張力下降的物質稱為表面活性物質；具有很強的表面活性，能使液體表面張力顯著降低的物質稱為表面活性劑（surfactant）。二

2、、表面活性劑的結構特點 表面活性劑之所以能降低液體的表面張力，是由其結構上的特點決定的。表面活性劑分子的結構特征是同時具有極性的親水基和非極性的親油基，且分別處于表面活性劑分子的兩端，造成分子的不對稱性，因此表面活性劑分子是一種既親水又親油的分子，具有兩親性（即親水親油性），也稱為兩親分子。表面活性劑的親油基通常是長度在8個碳原子以上的烴鏈，或者是含有雜環或芳香族基團的碳鏈；親水基可以是梭酸、磺酸、氨基或胺基及其鹽，也可以是經基、酞胺基、醚鍵等。如肥皂是脂肪酸類（R-C00-）表面活性劑，其結構中的脂肪酸碳鏈（R-）是親油基，解離的脂肪酸根（C00-）是親水基。應注意的是兩親分子并不一定都是表

3、面活性劑，只有那些能明顯降低體系的表面張力或明顯改變體系界面狀態的物質才是表面活性劑。三、表面活性劑的吸附 1表面活性劑分子在溶液中的正吸附表面活性劑這種親水親油的獨特結構使其具有特殊的作用，在溶液中表現為正吸附現象。當水中表面活性劑的濃度很低時，它們在水一空氣界面產生定向排列，分子中的親水基伸向水而親油基朝向空氣，形成單分子層吸附，表面活性劑在溶液表面層的濃度大大高于溶液中的濃度。表面活性劑在溶液表面層聚集的現象稱為正吸附。正吸附改變了溶液表面的性質，最外層呈現出碳氫鏈的性質，從而表現出較低的表面張力，隨之產生較好的潤濕性、乳化性、起泡性等。 2表面活性劑分子在固體表面的吸附表面活性劑溶液與

4、固體表面接觸時，表面活性劑分子即可在固體表面發生吸附，使固體性質發生改變。對于極性固體物質，在低濃度時，表面活性劑為單分子層吸附，表面活性劑分子中的親油基伸向空氣；當表面活性劑在溶液中的濃度接近臨界膠束濃度時，形成雙分子層吸附并達到飽和，此時表面活性劑分子的排列方向與第一層相反，親水基朝向空氣。 對于非極性固體，一般僅發生單分子層吸附，表面活性劑分子中的親油基吸附在固體表面，親水基指向空氣，使固體表面呈現一定的親水性。當表面活性劑濃度增加時，吸附量并不隨之增加，甚至有減少的趨勢。第二節表面活性劑的分類 表面活性劑的分類方法有多種，根據來源可分為天然表面活性劑和合成表面活性劑；根據溶解性可分為水

5、溶性表面活性劑和油溶性表面活性劑；根據親水基是否解離，可分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑，其中離子型表面活性劑根據解離的離子性質，又可分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型表面活性劑。一、離子型表面活性劑 （一）陰離子型表面活性劑 此類表面活性劑起表面活性作用的部分是陰離子，帶有負電荷。如肥皂、長碳鏈的硫酸鹽等，是目前廣泛應用的一類表面活性劑。 1.肥皂類是高級脂肪酸的鹽。通式為（RC00 -) n M0，其中脂肪酸烴鏈R一般在C！l一C,7之間，以硬脂酸、油酸、月桂酸等較為常見。這類表面活性劑均具有良好的乳化性能和分散油的能力。 根據陽離子M的不同，又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂

6、。 （1)堿金屬皂：為可溶性皂，是脂肪酸的堿金屬鹽類，一般為鈉鹽或鉀鹽。如常用的脂肪酸有月桂酸（c 12）、棕擱酸（CI。）、硬脂酸（C！、）和油酸（Cis不飽和酸）。如硬脂酸鉀即為常用的鉀肥皂。這類表面活性劑月藝召值一般在巧一18，降低水相的表面張力強于降低油相的表面張力，常用作0/W型乳化劑。使用時易被酸、堿及鈣、鎂鹽所破壞，電解質可使之鹽析，并有一定的刺激性，一般只用于外用制劑。 （2）堿土金屬：為不溶性皂，是脂肪酸的二價或三價金屬皂，以Ca，、MgZzI12、Al，等為主。脂肪酸為C,2一C,8的飽和或不飽和脂肪酸，該類皂的親油基強于親水基，常用作WO型乳化劑。一般只用于外用制劑。 (

7、3）有機胺皂：是脂肪酸和有機胺反應形成的皂類。常用的脂肪酸是硬脂酸和油酸，有機胺主要是三乙醇胺。硬脂酸三乙醇胺常用作軟膏劑的乳化劑。 2.硫酸化物是硫酸化脂肪油和高級脂肪醇硫酸醋類。通式為ROS03 M。其中高級脂肪醇烴鏈R在CI：一C,8范圍。硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油（也稱土耳其紅油），為黃色或橘黃色鉆稠液體，有微臭，可與水混合，無刺激性，可作為去污劑和潤濕劑使用，代替肥皂洗滌皮膚，也可用于揮發油或水不溶性的殺菌劑的增溶。高級脂肪醇硫酸醋常見有月桂醇硫酸鈉（十二烷基硫酸鈉）、鯨蠟醇硫酸鈉（十六醇硫酸鈉）和硬脂醇硫酸鈉（十八烷基硫酸鈉）等。它們的乳化性很強，較肥皂類穩定，受酸和鈣鹽、鎂鹽的

8、影響小，但能與一些高分子陽離子藥物發生作用而產生沉淀，對勃膜有一定的刺激性，主要用作外用軟膏的乳化劑，有時還可用作片劑等固體制劑的潤濕劑和增溶劑。 3磺酸化物是脂肪酸或脂肪醇經磺酸化后，用堿中和所得的化合物，主要有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基蔡磺酸化物。通式為RSO至M，它們的水溶性和耐酸、耐鈣、鎂鹽能力比硫酸化物稍差，但不易水解，即使在酸性溶液中也比較穩定。常用的品種有二辛基唬拍酸磺酸鈉（阿洛索一OT）、二己基唬拍酸磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等均為目前廣泛應用的表面活性劑，有較好的保護膠體的性質，勃度低、去污力、起泡性和油脂分散能力都很強，為優良的洗滌劑。另外，甘膽酸鈉、牛磺膽酸鈉等

9、膽鹽也屬于此類，常用作胃腸道中脂肪的乳化劑和單硬脂酸甘油醋的增溶劑。 （二）陽離子型表面活性劑 此類表面活性劑起表面活性作用的部分是陽離子，帶有正電荷，又稱為陽性皂。其分子結構的主要部分是一個五價的氮原子，故又稱季錢化合物，通式為（R, R, NR3 R4）X一。其特點是水溶性大，在酸性與堿性溶液中較穩定，具有良好的表面活性作用和殺菌、防腐作用，但與大分子的陰離子藥物合用產生結合而失去活性，甚至產生沉淀。此類表面活性劑毒性較大，只能外用，臨床主要用于皮膚、勃膜和手術器材的消毒。常用的品種有苯扎氯錢、苯扎嗅按、度米芬等。 （三）兩性離子型表面活性劑 此類表面活性劑分子結構中同時具有正、負電荷基團

10、，隨著溶液pH值的變化表現為不同的性質，pH值在等電點范圍內表面活性劑呈中性；在等電點以上呈陰離子表面活性劑的性質，具有很好的起泡、去污作用；在等電點以下則呈陽離子表面活性劑的性質，具有很強的殺菌性。 兩性離子型表面活性劑有天然的與合成的兩種類型。 1.卵磷脂類是天然的兩性離子型表面活性劑，由磷酸型的陰離子部分和季錢鹽型的陽離子部分組成，主要來源于大豆和蛋黃，根據來源不同又分為豆磷脂和蛋磷脂。卵磷脂的組成成分復雜，包括各種甘油磷脂，如腦磷脂、磷脂酞膽堿、磷脂酞乙醇胺、絲氨酸磷脂、肌醇磷脂、磷脂酸等，還有糖脂、中性脂、膽固醇和神經鞘脂等。在不同來源和不同制備過程的卵磷脂中各組分的比例可發生很大的

11、變化，從而影響其使用性能。如磷脂酞膽堿含量高時可作為OW型乳化劑，而在肌醇磷脂含量高時則作為W/o型乳化劑。卵磷脂為透明或半透明黃色或黃褐色油脂狀物質，對熱十分敏感，在酸性和堿性條件下以及醋酶作用下容易水解。由于分子中有兩個疏水基團，故不溶于水，溶于氯仿、乙醚、石油醚等有機溶劑，對油脂的乳化作用很強，制得乳劑的乳滴很細且穩定，無毒，可用作注射用乳劑的乳化劑，也可作為脂質微粒制劑的主要輔料。2.氨基酸型和甜菜堿型此兩類為合成的兩性離子型表面活性劑，其陰離子部分主要是梭酸鹽，陽離子部分為胺鹽或季錢鹽，由胺鹽構成者為氨基酸型，由季錢鹽構成者為甜菜型。氨基酸型在等電點（一般為微酸性）時親水性減弱，并可

12、能產生沉淀，而甜菜型則不受溶液pH的影響，在等電點時也無沉淀。二、非離子型表面活性劑 非離子型表面活性劑在水中不解離，其分子中構成親水基團的是甘油、聚乙二醇和山梨醇等多元醇，構成親油基團的是長鏈脂肪酸或長鏈脂肪醇以及烷基或芳基，它們以醋鍵或醚鍵與親水基團結合。非離子型表面活性劑的兩親性常以其分子的親水和親油平衡值（HLB值）表示，其HLB值越低，表示親脂性越強；反之，表示親水性越強。這類表面活性劑毒性低，不解離，不受溶液pH的影響，能與大多數藥物配伍，廣泛用于外用、內服制劑及注射劑，個別品種還可用于靜脈注射劑。 1多元醇型（l）脫水山梨醇脂肪酸醋類（商品名：司盤Span)：又稱脂肪酸山梨坦，是

13、由山梨糖醇及其單醉和二配與各種不同的脂肪酸反應所形成的醋類混合物。其結構通式見圖3-1通式 圖3一1脫水山梨醇脂肪酸醋類結構通式因所結合的脂肪酸的種類和數量不同而有不同的品種：見表3-1。 司盤類為勃稠狀、白色或黃色的油狀液體或蠟狀固體，不溶于水，易溶于乙醇，在酸、堿或酶的作用下易水解，由于親油性較強，可用作W/0型乳化劑和潤濕劑或0/W型乳劑的輔助乳化劑，多用于搽劑、軟膏劑，還可用于注射用乳劑的輔助乳化劑。(2)聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸醋類（商品名：吐溫Tween )：又稱聚山梨醋。是在司盤類的剩余OH一上結合聚氧乙烯基而制得的醚類化合物。其結構通式見圖3-2: 圖3一聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪

14、酸醋類結構通式吐溫類的命名與司盤類相對應，因所結合的脂肪酸的種類和數量不同也有不同的品種：見表3一。 吐溫類表面活性劑是勃稠的黃色液體，對熱穩定，但在酸、堿或酶的作用下可水解，易溶于水、乙醇及多種有機溶劑，不溶于油。低濃度時在水中形成膠束，其增溶作用不受溶液pH值影響。吐溫常用于0/W型乳劑的乳化劑，也可用作增溶劑、分散劑和潤濕劑。 2.聚氧乙烯型 （l）酉旨型：聚氧乙烯脂肪酸醋（商品名：賣澤Myrj )，是由聚乙二醇與長鏈脂肪酸縮合而成的醋，通式為RCOOCH2（CH20CH2）n CH2 OH，其中n是聚合度。親油基脂肪酸和親水基聚乙二醇以不同比例結合，可合成疏水性和親水性不同的表面活性劑

15、。本類產品有較強水溶性，乳化能力強，為0/W型乳化劑，常用的有聚氧乙烯40硬脂酸醋（Polyoxyethylene 40，Myrj52）。 （2）醚型：聚氧乙烯脂肪醇醚（商品名：節澤Brij），是由聚乙二醇與脂肪醇縮合而成的醚，通式為RO（CH2 OCH2）A其中n是聚合度，因聚乙二醇的聚合度和脂肪醇的不同而有不同的品種。如Brij30與Brij35是由不同數目的聚乙二醇與月桂醇縮聚而成，都可作為OW型乳化劑；聚氧乙烯硬脂醇醚（Brij72）和聚氧乙烯油醇醚（Brij92）均已上市。其他如平平加O（Peregol 0 )是15個單位的氧乙烯與油醇的縮合物。西土馬哥（Cetomacrogol )

16、是聚乙二醇與十六醇的縮合物，可用作0/W型乳化劑和揮發油的增溶劑。埃莫爾弗（Emolphor )是一類聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20個單位以上的氧乙烯與油醇縮合而成，為淡黃色油狀液體或白色糊狀物，易溶于水和醇及多種有機溶劑，HLB值在12一18范圍內，具有較強的親水性質，常用作增溶劑及0/W型乳化劑。聚氧乙烯蓖麻油甘油醚（Cremophor EL）的氧乙烯的單位為35一40, HLB值為12一14，對疏水性物質有很強的增溶能力和乳化能力。3.聚氧乙烯一聚氧丙烯型此類表面活性劑又稱泊洛沙姆( poloxamer），商品名為普朗尼克（Pluronic），是由聚氧乙烯和聚氧丙烯聚合而成，通式為HO-(

17、 CA 0) a-（C3H60）。一（C2H40）。一H，其中b為聚氧丙烯鏈段的鏈節數，至少為15，（CZH,O）a（為聚氧乙烯鏈段，占化合物總量的10%一80%。此類聚合物以聚氧丙烯為親油基，聚氧乙烯為親水基，親油基位于兩個可變換的親水基（a，c）之間，相對分子量從1 000到10000以上，隨著相對分子量的增加，本品由液體變為固體，其水溶性可以從不溶于水到溶于水；分子中聚氧乙烯部分比例增加，水溶性增加，聚氧丙烯部分比例增加，則水溶性下降，親油性增強。根據共聚物比例不同，本品有各種不同分子量的產品（表3-3）。具有乳化、潤濕、分散、起泡和消泡等多種優良性能，但增溶能力較弱。泊洛沙姆188（即

18、普朗尼克F-68 )作為一種OW型乳化劑，是目前用于靜脈乳劑的極少數合成乳化劑之一，具有無毒、無抗原性、無致敏性、無刺激性、化學性質穩定及不引起溶血的優良性質，制備的乳劑能夠耐受熱壓滅菌和低溫冰凍而不改變其物理穩定性。表3一常用泊洛沙姆與對應的普朗尼克型號及其分子量 4蔗糖脂肪酸醋蔗糖脂肪酸醋簡稱蔗糖醋，是蔗糖與脂肪酸反應生成的一大類化合物，由蔗糖分子中一個或數個經基與脂肪酸如硬脂酸、軟脂酸、棕擱酸等醋化而成。根據與脂肪酸反應生成醋的取代數不同，可分為單醋、雙酚、三酷和多醋。單醋親水性較強，雙醋和三醋親油性較強，改變取代脂肪酸及酚化度，可得到不同月藝召值（5一13)的產品。蔗糖醋為白色至黃色粉

19、末，隨脂肪醋含量增加，可呈蠟狀、膏狀或油狀，在室溫下穩定，高溫時可分解和發生蔗糖的焦化，在酸、堿和酶的作用下可水解成游離脂肪酸和蔗糖。蔗糖醋不溶于水，但在水和甘油中加熱可形成凝膠，溶于丙二醇、乙醇及一些有機溶劑，但不溶于油。主要用作OW型乳化劑、分散劑。一些高脂肪酸含量的蔗糖酉旨也可用作阻滯劑。 5.脂肪酸甘油醋主要有脂肪酸單甘油醋和脂肪酸二甘油醋，如單硬脂酸甘油醋等。脂肪酸甘油醋外觀根據其純度可以是褐色、黃色或白色的油狀、脂狀或蠟狀物質，熔點在30一60，不溶于水，在水、熱、酸、堿及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸，其表面活性較弱刀嘰召值為3一4，是弱的W/0型乳化劑，常用作0/W型輔助乳化劑

20、。第三節表面活性劑的基本性質一、物理化學性質 （一）表面活性 液體表面上的分子并不像其內部分子一樣完全被其他同樣的分子包圍著，因此溶液內部的分子對表面的分子施加一個向液體內部的凈作用力，這種力使表面有收縮的趨勢，即表面張力。表面活性劑在較低濃度時，幾乎完全吸附在溶液表面形成單分子層，可降低溶液的表面張力。表面活性劑的表面活性除與濃度有關外，其分子結構、碳鏈的長短、不飽和程度及解離程度等均可影響其表面活性的大小。 （二）形成表面活性劑膠束 1.臨界膠束濃度表面活性劑在水溶液中的濃度達到一定程度后，在表面的正吸附達到飽和，此時溶液的表面張力達到最低值，表面活性劑分子開始轉人溶液中，因其親油基團的存

21、在，水分子與表面活性劑分子相互間的排斥力遠大于吸引力，導致表面活性劑分子自身依靠范德華力相互聚集，形成親油基向內，親水基向外，在水中穩定分散，大小在膠體粒子范圍的締合體，稱為膠團或膠束（micelles）。在一定溫度和一定濃度范圍內，表面活性劑膠束有一定的分子締合數，但不同表面活性劑膠束的分子締合數各不相同，離子型表面活性劑的締合數約在10一100，少數大于1 000；非離子型表面活性劑的締合數一般較大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25的締合數為5 000。表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度（critical micell concentration，CMC）。相同親水基的同系列表

22、面活性劑，若親油基越大，則C對C越小。在CMC時，溶液的表面張力基本上達到最低值。在C材C達到一定范圍內，單位體積內膠束數量和表面活性劑的總濃度幾乎成正比。不同表面活性劑有其自己的臨界膠團濃度，除與結構和組成有關外，還可隨外部條件變化而不同，如溫度、溶液的pH及電解質等均影響CMC的大小。一些常見表面活性劑的臨界膠團濃度見表3-40表3一4常用表面活性劑的臨界膠團濃度 2.膠束的結構（1）離子型表面活性劑的膠束結構在溶液中當離子型表面活性劑濃度比臨界膠束濃度稍大，且無其他添加劑存在時，膠束呈球狀結構，（圖3-3-a），親油基呈混亂狀態指向球心，親水基排列在球的表面，并吸引一些溶液中帶有相反電荷

23、的離子在其周圍。隨著溶液中表面活性劑濃度增加（20%以上），膠束不再保持球狀結構，則轉變成具有更高分子締合數的棒狀膠束結構，（圖3一b），表面活性劑的親油基構成棒狀膠束的內部，親水基構成膠束的表面。這種膠束結構使表面活性劑分子的大量烴鏈與水接觸面積減小，使其具有更高的熱力學穩定性。當表面活性劑的濃度更大時，棒狀膠束聚集成六角束狀結構，周圍是溶劑，（圖3-3-c）。表面活性劑的濃度繼續增大，膠束合并為板狀或層狀結構（圖3-3-d、e），表面活性劑的碳氫鏈從紊亂分布轉變成規整排列，完成了從液態向液晶態的轉變，表現出明顯的光學各向異性的性質，在層狀結構中，表面活性劑分子的排列已經接近雙分子層結構。在

24、高濃度的表面活性劑水溶液中，如有少量非極性溶劑存在，則可能形成反向膠束，即親水基指向膠束內，親油基指向非極性液體的膠束，稱為反膠束。 (2）非離子型表面活性劑膠束的結構與離子型表面活性劑不同的是非離子型表面活性劑不解離成離子，因此形成的膠束也與離子型表面活性劑膠束的形狀不同。非離子型表面活性劑的親水基多為聚氧乙烯基，在常溫下膠束呈網狀；升溫時聚氧乙烯基與水分子之間的氫鍵被破壞，發生失水，膠束則變為球狀。 3臨界膠束濃度的測定在CMC時，溶液的表面張力以及摩爾電導、勃度、滲透壓、密度、光散射等多種物理性質發生急劇變化。或者說，溶液物理性質發生急劇變化時的濃度即為該表面活性劑的C對C值。但測定的性

25、質不同以及采用的方法不同，得到的結果可能會有差異。另外，溫度、濃度、電解質、pH值等因素對測定結果也會產生影響。 （三）克氏點和曇點 1克氏點離子型表面活性劑在水中的溶解度隨溫度升高而增大，在某一特定溫度時其溶解度急劇增大，這個特定溫度稱為克拉費特點（Krafft point），簡稱克氏點。克氏點是離子型表面活性劑的特征值，克氏點越高的表面活性劑，臨界膠束濃度越小。克氏點也是表面活性劑應用溫度的下限，即只有在溫度高于克氏點時，表面活性劑才能更好地發揮作用。如十二烷基硫酸鈉的克氏點為8 CC，而十二烷基磺酸鈉的克氏點為70，在室溫條件下使用時，前者作增溶劑較好，而后者作為增溶劑就不夠理想。 2.

26、曇點非離子型表面活性劑在水溶液中的溶解度隨溫度升高而下降，當升高到某一溫度時，溶液變混濁，此時的溫度點稱為濁點或曇點( cloud point)。曇點是非離子型表面活性劑的特征值。聚氧乙烯型非離子表面活性劑在聚氧乙烯鏈相同時，碳氫鏈越長，曇點越低；在碳氫鏈長度相同時，聚氧乙烯鏈越長則曇點越高。例如吐溫60為76，吐溫80為93，大多數此類表面活性劑的曇點范圍在70一100 0C。吐溫類產生曇點的原因是溫度升高，聚氧乙烯鏈與水之間的氫鍵斷裂，水合能力下降，溶解度因而減小，溶液變濁，冷卻時氫鍵重新形成，溶液又變澄明。但也有些聚氧乙烯類非離子型表面活性劑，如泊洛沙姆108和泊洛沙姆188等，在常壓下

27、觀察不到曇點。 （四）親水親油平衡值 表面活性劑是由親水基和親油基所組成，其親水性和親油性的強弱是影響表面活性劑性能的主要因素。如果過分親水或過分親油，表面活性劑就會完全存在于水相或油相，而較少排列在油一水界面上，起不到降低界面張力的作用，因此表面活性劑的親水基和親油基的適當平衡十分重要。表面活性劑分子中親水基和親油基對油或水的綜合親和力稱為親水親油平衡值（hydrophile-lipophile balance，HLB），簡稱月藝召值。 根據經驗，將表面活性劑的刀乙召值范圍限定在0-40，其中非離子型表面活性劑的刀乙召值范圍為0-20，即完全由疏水碳氫基團組成的石蠟分子的刀去召值為0，完全由

28、親水性的氧乙烯基組成的聚氧乙烯的月藝召值為20，既具有碳氫鏈又具有氧乙烯鏈的表面活性劑的HLB值則介于兩者之間，因此，HLB值越高，表示表面活性劑的親水性越強，反之，則表示其親油性越強。 根據HLB值就可以大致估計該表面活性劑的用途，例如可根據月藝刀值確定乳劑的類型刀藝召值在3一6的表面活性劑親油性較強，可形成W/0型乳劑；HLB值在8一18的表面活性劑親水性較強，可形成0/W型乳劑，但HLB值不能說明乳化能力的大小。月藝召值在13一18的表面活性劑可作為增溶劑刀藝召值在7一9的表面活性劑適合用作潤濕劑。非離子型表面活性劑的HLB值具有加和性，即混合表面活性劑的萬乙召值可按各組分的質量分數加以

29、計算。 式中HLB,為混合后的HLB值HLBa和HLBE,分別表示alb兩種非離子型表面活性劑的HLB值，鞏和毯，分別為兩者的用量，a%和b分別表示兩種表面活性劑的比例。但上式不能用于混合離子型表面活性劑月藝刀值的計算。 例如，用45%司盤60 (HLB4.7）和55%吐溫60 (HLB二14.9)組成的混合表面活性劑的月藝召值為10.31。司盤和吐溫類表面活性劑的HLB值見表3一1和3一2，其余常用表面活性劑的HLB值見表3-5。 （五）表面活性劑的配伍 表面i占性齊U相互間或與其他化合物的配合使用稱為配伍。在表面活性劑的增溶應用中，如果能夠選擇適宜的配伍，可以大大增加增溶能力，減少表面活性

30、劑用量。 1.與中性無機鹽的配伍無機鹽對離子型表面活性劑的作用主要是離子之間的電性作用，電解質壓縮表面活性劑離子擴散雙電層的厚度，減少它們之間的排斥作用，從而易吸附于表面，并形成膠束。在離子型表面活性劑溶液中加入與其有相同離子的無機鹽時（如在十二烷基硫酸鈉溶液中加人NaCl），表面活性提高，CMC降低。當表面活性劑濃度相同時，NaCI濃度越高，溶液的表面張力降得越低。在離子型表面活性劑溶液中加人與其不同離子的無機鹽時，電解質離子價的高低有顯著影響，如相同濃度的鉀、鎂、鋁鹽，降低十二烷基硫酸鈉的CM(.;的能力有所不同，價數越高的離子，降低溶液cMC的作用越顯著，高價離子比一價離子有更大降低表面

31、張力的能力。一些不溶性無機鹽如硫酸鋇能化學吸附陰離子表面活性劑，使溶液中表面活性劑濃度下降；而皂土、白陶土、滑石粉等具有負電荷的固體也可與陽離子表面活性劑生成不溶性復合物。無機鹽對非離一子表面活性劑的影響較小，當無機鹽濃度較低時，非離子型表面活性1的表面活性幾一乎沒有顯著變化，只有當濃度較高時，其表面活性才顯示變化。無機鹽加到溶液中后，由于鹽析作用，可降低非離子型表面活性劑的曇點，它與降低c'MC，增加膠束聚集數相應，使表面活性劑生成更大的膠束，直到成為新相，溶液出現混濁（起曇現象）。較高的鹽濃度，可使非離子型表面活性劑的曇點有較大的變化。在降低cm c和降低曇點上，陰離子（酸根離子）

32、的價數比陽離子（金屬離子）的價數影響更大。：2.與有機物的配伍脂肪醇與表面活性劑分子形成混合膠束，對表面活性劑的表面張力和cmc有顯著影響，其作用的大小一般隨脂肪醇鏈的加長而增加。一些短鏈醇如C！一C。的醇，當醇的濃度較低時，加到表面活性劑中使膠束易生成，cmc降低；當醇的濃度較高時，水中的醇易通過氫鍵與水分子結合，使表面活性劑吸附于表面，形成膠束的趨勢減小，顯示出cmc隨醇濃度增高而增加的現象。烴鏈更長的醇對表面活性劑溶液表面張力的影響較大，例如在一定濃度的十二烷基硫酸鈉溶液中加入十二醇，溶液表面張力隨一l一二醇濃度的增加而降低。 極性有機物如尿素、N一甲基乙酞胺、乙二醇等均升高表面活性劑的

33、cmc，因為這些極性分子與水分子發生強烈競爭性結合，此外，這些物質也是表面活性劑的助溶劑，增加了表面活性劑的溶解度，這些均影響膠束形成。 3一與高分子物質的配伍明膠、聚乙烯醇、聚乙二醇及聚維酮等水溶性高分子對表面活性劑分子有吸附作用，減少溶液中游離表面活性劑分子數量，cmc因此升高。陽一離子表面活性劑能與帶負電荷的水溶性聚合物形成復凝聚物，例如可與含梭基的梭甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、果膠酸、海藻酸以及含磷酸根的核糖核酸、去氧核糖核酸等生成不溶性復凝聚物。但在含有高分子的溶液中，一旦有膠束形成，其增溶效果卻顯著增強，這可能是兩者疏水鏈的相互結合使膠束烴核增大，但也可能是電性效應，像聚乙二醇因其結構

34、中醚氧原子的存在，有未成鍵電子對與水中的H結合而帶有正電荷，易與陰離子表面活性劑結合。 4與藥物的配伍陰離子型表面活性劑能與許多帶電荷的藥物如生物堿、局部麻醉劑、擬交感神經藥、擬膽堿藥、安定劑及抗抑郁藥等發生反應，會影響藥物的效價或生物利用度。 5與表面活性劑的配伍 （1)同系物表面活性劑的混合體系：兩個同系物等量混合體系的表面活性介于各自表面活性之間，而且更趨于活性較高的組分（即碳氫鏈更長的同系物），即cmc較小的組分有更大的影響。混合體系的CMG'與各組分摩爾分數不呈直線關系，也不等于簡單的加和平均值。 （2）非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑的混合體系：這兩類表面活性劑更容易形

35、成混合膠束，CM亡介于兩種表面活性劑的cmc之間，或低于其中任一表面活性利的cmc，這是因為在混合膠束中，非離子型表面活性劑分子“插人”膠束，使原來的離子型表面活性劑離子頭之間的斥力減弱，再加仁兩種表面活性劑疏水鏈之間的相互作少月，容易形成膠束，使混合溶液的CMC下降，表面活性增加。在非離子型表面活性劑中加入離子ffli表面活性劑后，會使曇點界線不夠分明，曇點升高，形成一個較寬的范圍打可在離子型表面活性劑中加人非離一子型表面活性劑，隨著加人量的增多，混合溶液的電導轉折點趨于消失，cmc下降，表面張力降低，表面活性提高。二、表面活性劑的生物學性質1表一面活性劑對藥物吸收的影響表面活性劑的存在可促

36、進或延緩藥物的吸收，它對藥物吸收的影響與多種因素有關，如藥物在膠束中的擴散、改變生物膜的通透性、影響胃排空速率、制劑中使用表面活性劑的濃度及與其他附加物質的相互作用等。表面活性劑若將藥物增溶在膠束內，則藥物向膠束外的擴散速度及膠束與胃腸道生物膜融合的難易程度均會影響藥物吸收，如果藥物可以順利地從膠束內擴散或膠束本身迅速與胃腸勃膜融合，則增加藥物吸收。例如應用吐溫80可明顯促進螺內醋的口服吸收，去氧膽酸鈉的濃度在CMC以上時可使水楊酸的胃腸轉運率增加100：一125。） 表面i舌性劑的濃度也是影響吸收的重要因素。如吐溫80的濃度為0.01時，可明顯增加司可巴比妥的吸收，但當濃度增加到1時，吸收反

37、而下降；又如使用1.25%n吐溫80時，水楊酞胺的吸收速度為1. 3ml·min一，當濃度增加到10%0時，吸收速度僅為0. 5 ml·min一。 表面活性劑能溶解生物膜脂質而增加-I-皮細胞的通透性，從而改善藥物的吸收。如十一二烷基硫酸鈉可促進頭抱菌素鈉、四環素、磺胺瞇、氨基苯磺酸等藥物的吸收。但長期使用可能造成腸鉆膜的損害。 表面活性劑如吐溫80和吐溫85在胃腸中形成高勃度的團塊，可降低胃排空速率，因而增加一些難溶性藥物的吸收。但當聚氧乙烯類或纖維素類表面活性劑增加胃液私度而阻止藥物向私膜面的擴一散日寸，則藥物吸收速度隨勃度上升而降低。 2表面活性劑與蛋白質的相互作用離

38、子型表面活性劑與蛋白質之間可發生反應。在堿性條件下蛋白質的竣基解離而帶負電荷，能與陽離子型表面活性劑起反應；在酸性條件下蛋自質的氨基或肌基等堿性基團解離而帶正電荷，能與陰離子表面活性劑反應。表面活性劑能破壞蛋自質分子中的鹽鍵、氫鍵及疏水鍵，從而使蛋白質各殘基間的交聯作用減弱，螺旋結構受到破壞，使蛋自質內部呈無序的疏松狀態，最終使蛋自質發生變性。 3.表面活性劑的毒性一般而言，陽離子型表面活性劑的毒性最大，其次是陰離子型表面活性劑，常用于外用制劑、一）非離子型表面活性劑毒性最小，用于口服制劑一般認為是無毒的，例如成人每天口服4.5 -6g吐溫80，連服28天，有的人服用達4年之久，都末見明顯的毒

39、性反應。兩性離一子IQ表面活性j'IJ的毒性小于陽離子型表面活性劑。小鼠口服0.063氯化烷基二甲基按后顯示慢性毒性作用，口服1二辛基唬拍酸磺酸鈉僅有輕微毒性，而相同濃度的一十二烷基硫酸鈉則沒有毒性反應。 表面活性劑用于靜脈給藥的毒性大于口服給藥。一些表面活性劑的口服和靜脈注射的半數致死量見表3-6。其中仍以非離子型表面活性劑毒性較低，如供靜脈注射的泊洛沙姆188毒性很低，麻醉小鼠可耐受靜脈注射10%該溶液10 nil,表3-6一些表面活性劑的半數致死量（mgkg小鼠）陰離子及陽一離子型表面活性劑不僅毒性較大，而且還有較強的溶血作用、。例如0.001十二烷基硫酸鈉溶液就有強烈的溶血作用

40、。非離子型表面活性劑的溶血作用較輕微，在親水基為聚氧乙烯基非離子表面活性劑中，以吐溫類的溶血作用最小，其順序為：聚氧乙烯烷基醚聚氧乙烯芳基醚聚氧乙烯脂肪酸醋吐溫類；在吐溫類中其順序為：吐溫20吐溫60吐溫40吐溫80。目前吐溫類表面活性劑仍只用于某些肌內注射液中。由于表面活性劑在結構上的極小差異也可使其作用產生很大不同，因此即使對于同系列表面活性劑的毒性也不能完全類推，應通過動物試驗來驗證。 4表面活性劑的刺激性雖然各類表面活性劑都可以用于外用制劑，但長期應用或高濃度使用可能出現皮膚或私膜損害。例如季錢鹽類化合物濃度高于1即可對皮膚產生損害，十二烷基硫酸鈉產生損害的濃度為20%以上。非離子型表

41、面活性劑對皮膚和勃膜的刺激性最小，其刺激性因品種不同而異，還與濃度大小和聚氧乙烯的聚合度有關，一般濃度越大，刺激性越大，聚氧乙烯的聚合度越高，親水性越強，刺激性越低。第四節表面活性劑的應用 表面活性劑在藥劑中有著廣泛的應用，常用于難溶性藥物的增溶，油的乳化，混懸液的潤濕和助懸，可以增加藥物的穩定性，促進藥物的吸收，增強藥物的作用，是制劑中常用的附加劑。陽離子型表面活性劑還可用于消毒、防腐及殺菌等。一種表面活性劑通常都在一定程度上具有上述多種作用，但每一種表面活性劑可能在某一作用上更為突出或特另11適用于某一方面。一、增溶劑 表面活性劑在水溶液中達到CMC后，一些水不溶性或微溶性物質在膠束溶液中

42、的溶解度可顯著增加，形成透明膠體溶液，這種作用稱為增溶，起增溶作用的表面活性劑稱為增溶劑，被增溶的物質稱為增溶質。例如甲酚在水中的溶解度僅為2%左右，達不到消毒殺菌所需的濃度，但在肥皂溶液中濃度可達50。在藥劑中，一些揮發油、脂溶性維生素、激素、抗生素等許多難溶性藥物常可用表面活性劑增溶，形成澄明溶液或提高濃度。 1.增溶的機理表面活性劑之所以能增大難溶性藥物的溶解度，認為是由于膠束的形成。膠束內部是由親油基形成的一個極小的油滴，是非極性的，而外部是由親水基團形成的極性區。由于膠束的大小屬于膠體溶液范圍，因此藥物被膠束增溶后仍呈現為澄明溶液，溶解度增大。 非極性物質如苯、甲苯等可完全進人膠束內

43、烴核的非極性中心區而被增溶。帶極性基團的物質如水楊酸、甲酚、脂肪酸等，則以其非極性基團（如苯環、烴鏈）插入膠束的內部，極性基團（如酚經基、竣基等）則伸人膠束外層的極性區如聚氧乙烯鏈中。極性物質如對經基苯甲酸由于分子兩端均含有極性基團，可完全被膠束外層的聚氧乙烯鏈所吸附而被增溶。 2.影響增溶作用的因素在一定條件下藥物的增溶量是有一定限度的。最大增溶量（MAC）是指在一定溫度下，藥物溶解在一定濃度的增溶劑溶液中的最大量。 （1)增溶劑的性質：在同系物增溶劑中形成膠束的大小隨碳原子數的增加而增大不MC減小，膠束聚集數增加，增溶量隨之增加；有分支結構的增溶劑其增溶作用小于相同碳原子數的直鏈結構的增溶

44、劑；當增溶劑的碳鏈中含有不飽和鍵或極性基團時，增溶性減弱。 具有相同親油基的各類表面活性劑對烴類及極性有機物的增溶次序為：非離子型表面活性劑陽離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑。因為非離子型表面活性劑具有更低的C對C和更多的膠束聚集數，而陽離子表面活性劑又有更疏松的膠束。總之不MC越小，膠束聚集數越多，增溶劑的增溶作用就越強。 在增溶定義及增溶機理中，均強調了由于膠束的作用使難溶性藥物的溶解度增加。顯然增溶劑的用量至少要在CMC以上才能發揮增溶作用。隨著增溶劑用量增大，增溶質的溶解度也增大。 （2）增溶質的性質 1)極性的影響：對強極性和非極性藥物而言，非離子型表面活性劑月藝召值越大，增溶效果

45、越好；對極性低的藥物則正好相反。例如聚山梨醋類對非極性的維生素A的增溶作用隨HLB值的增大而增強，但對弱極性的維生素A棕擱酸酚卻相反。 2)結構的影響：增溶質同系物隨著烴鏈的增加，其增溶能力降低；不飽和化合物比它們對應的飽和物更易溶解；增溶質的碳氫鏈支鏈對溶解度影響較小，但環狀化合物的支鏈增加，使增溶量增加。 3）解離度的影響：不解離的極性藥物和非極性藥物易為表面活性劑增溶，有較明顯的增溶效果；而解離藥物往往因其水溶性，進一步增溶的可能性較小，甚至溶解度降低。當解離藥物與帶有相反電荷的表面活性劑混合時，在不同配比下可能出現增溶、形成可溶性復合物和不溶性復合物等復雜情況。解離藥物與非離子型表面活

46、性劑的配伍很少形成不溶性復合物，但pH值可明顯影響藥物的增溶量。對于弱酸性藥物，在偏酸性環境中有較大程度的增溶；對于弱堿性藥物，在偏堿性條件下有較大程度的增溶；對于兩性藥物，則在等電點有最大程度的增溶。 4）其他成分的影響：抑菌劑或抗一菌藥物在表面活性劑溶液中往往被增溶而降低其活性，在這種情況下必須增加用量。如果在表面活性劑溶液中的溶解度越高，要求的抑菌濃度就越大。例如輕苯丙酚和丁酚的抑菌濃度比甲醋或乙醋低得多，但在表面活性劑溶液中卻需要更高的濃度才能達到相同的抑菌效果，因為丙醋和丁醋更容易在膠束中增溶。當制劑中存在多種組分時，對主藥的增溶效果取決于各組分與表面活性劑的相互作用。例如多種組分與

47、主藥競爭同一增溶位置而使增溶量減小；或著某一組分吸附或結合表面活性劑分子造成對主藥的增溶量減小；但某些組分也可擴大膠束體積而增加對主藥的增溶。 （3)溫度的影響：離子型表面活性劑溫度升高，分子熱運動增加，使膠束產生增溶的空間加大，因而增溶量增大。對聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑，溫度升高，聚氧乙烯基水化作用減弱，CMC減小，膠束聚集數增加，使非極性有機化合物增溶量增加，而極性有機物在曇點以前增溶量增大，若繼續升一高溫度，造成聚氧乙烯基脫水而卷縮，減少了極性有機物增溶空間，致使增溶量減少。） 3表面活性劑溶液的化學穩定性藥物增溶后的穩定性一可能與膠束表面的性質、結構和膠束締合體的反應性、藥物本身的

48、降解途徑、環境的pH值、一離子強度等多種因素有關。例如在醋類藥物的堿性水解反應中，水解中間產物為帶負電荷的陰離子，陽離子表面活性劑的正電荷加速反應進行，陰離子表面活性劑則產生抑制作用。又如，青霉素等p一內酞胺類藥物的酸水解被陽離子及非離子表面活性劑抑制，卻被陰離子表面活性劑催化。而對于青霉素V在中性溶液中的降解，離子型和非離子型表面活性劑均既無抑制作用也無催化作用。聚氧乙烯類非離子型表面活性劑如果在聚氧乙烯基發生部分水解和自氧化，生成的過氧化物將促進藥物氧化降解，例如聚氧乙烯脂肪醇醚溶液中的苯佐卡因極容易氧化變黃。二、乳化劑 一種優良的乳化劑應具有以下全部或大部分性質：具有表面活性；能迅速吸附在分散相液滴周圍，形成能阻止液滴合并的界面膜；能在液滴表面形成電屏障，以保證液滴之間具有足夠的靜電斥力；能增加乳劑的私度，以增加其穩定性；較低的濃度即能發揮乳化作用。 許多表面活性劑基本具備上述的性質，是優良的乳化劑。一般說來，HLB值在816的表面活性劑可用作0/W型的乳化劑；HLB值在3一8的表面活性劑適用于W/0型乳化劑。陽離子型表面活性劑的毒性及刺激性較大，故不作內服乳劑的乳化劑用；陰離子型表面活性劑一般作為外用制劑的乳化劑；兩性離子ti表面活性劑如阿拉伯膠、西黃茂膠、瓊脂等可用作內服制劑的乳化劑；非離子型表面活性hlj不僅毒性低，而且相容性好，不易