2013年执业药师药剂学知识点：表面活性剂
来源：233网校 2013年2月25日
导读: 表面活性剂是指具有很强表面活性并能使液体的表面张力显著下降的物质。
三、表面活性剂的特性
1．形成胶束
(1)临界胶束浓度：在水溶液中的表面活性剂，与水分子间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内、亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束(micelles)。表面活性剂分子缔合形成胶束的浓度即为临界胶束浓度(criti— cal micell concentration，CMC)相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。在 CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。
(2)胶束的结构：胶束可呈现球形胶束、棒状胶束、束状胶束、板状胶束、层状胶束等多种结构。在高浓度的表面活性剂水溶液中，如有少量非极性溶剂存在，则可能形成反向胶束，即亲水基团向内，亲油基团朝向非极性液体。
2．亲水亲油平衡值表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力称为亲水亲油平衡值(hydrophilic—lipophilic—balance，HLB)。根据经验，一般将表面活性剂的HLB值范围限定在0—20，即完全由疏水碳氢基团组成的石蜡分子的HLB值为0，完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB值为20，其他的表面活性剂的HLB值则介于两者之间。但月桂醇硫酸钠HLB值为40。亲水性表面活性剂，有较高的HLB值。亲油性表面活性剂有较低的HLB值。HLB值在3～8的表面活性剂适合用作W／O型乳化剂，HLB值在8～16的表面活性剂，适合用作O／W型乳化剂；作为增溶剂的HLB值在13～18，作为润湿剂的HLB值在7～9。
3．增溶作用
(1)胶束增溶：表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性药物在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶。如来苏就是将在水中溶解度只有2％的甲酚用硬脂酸钠增溶到50％，增加了25倍。起增溶作用的表面活性剂称为增溶剂，被增溶的物质称为增溶质。非极性药物可完全进入胶束内烃核非极性环境而被增溶；极性分子，则以其非极性基插入胶束烃核，极性基伸入胶束的亲水基中；一些极性较强的分子，由于分子两端都有极性基团，可完全被胶束的亲水基团所增溶。挥发油，脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明溶液并提高浓度。胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。
(2)温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度。对于离子型表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度。
①Krafft点系指离子型表面活性剂在溶液中随温度升高溶解度增加，超过某一温度时溶解度急剧增大，这一温度称为Krafft点，Krafft点越高的表面活性剂，其临界胶束浓度越小。Krafft点是离子型表面活性剂的特征值，也是表面活性剂应用温度的下限。
②昙点系指聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，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，表面活性剂溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为浊点或昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。如吐温20为90℃，吐温60为76℃，吐温80为93℃。但泊洛沙姆l08，泊洛沙姆188等聚氧乙烯类非离子表面活性剂在常压下观察不到浊点。
1．形成胶束
(1)临界胶束浓度：在水溶液中的表面活性剂，与水分子间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内、亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束(micelles)。表面活性剂分子缔合形成胶束的浓度即为临界胶束浓度(criti— cal micell concentration，CMC)相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。在 CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。
(2)胶束的结构：胶束可呈现球形胶束、棒状胶束、束状胶束、板状胶束、层状胶束等多种结构。在高浓度的表面活性剂水溶液中，如有少量非极性溶剂存在，则可能形成反向胶束，即亲水基团向内，亲油基团朝向非极性液体。
2．亲水亲油平衡值表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力称为亲水亲油平衡值(hydrophilic—lipophilic—balance，HLB)。根据经验，一般将表面活性剂的HLB值范围限定在0—20，即完全由疏水碳氢基团组成的石蜡分子的HLB值为0，完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB值为20，其他的表面活性剂的HLB值则介于两者之间。但月桂醇硫酸钠HLB值为40。亲水性表面活性剂，有较高的HLB值。亲油性表面活性剂有较低的HLB值。HLB值在3～8的表面活性剂适合用作W／O型乳化剂，HLB值在8～16的表面活性剂，适合用作O／W型乳化剂；作为增溶剂的HLB值在13～18，作为润湿剂的HLB值在7～9。
3．增溶作用
(1)胶束增溶：表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性药物在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶。如来苏就是将在水中溶解度只有2％的甲酚用硬脂酸钠增溶到50％，增加了25倍。起增溶作用的表面活性剂称为增溶剂，被增溶的物质称为增溶质。非极性药物可完全进入胶束内烃核非极性环境而被增溶；极性分子，则以其非极性基插入胶束烃核，极性基伸入胶束的亲水基中；一些极性较强的分子，由于分子两端都有极性基团，可完全被胶束的亲水基团所增溶。挥发油，脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明溶液并提高浓度。胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。
(2)温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度。对于离子型表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度。
①Krafft点系指离子型表面活性剂在溶液中随温度升高溶解度增加，超过某一温度时溶解度急剧增大，这一温度称为Krafft点，Krafft点越高的表面活性剂，其临界胶束浓度越小。Krafft点是离子型表面活性剂的特征值，也是表面活性剂应用温度的下限。
②昙点系指聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，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，表面活性剂溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为浊点或昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。如吐温20为90℃，吐温60为76℃，吐温80为93℃。但泊洛沙姆l08，泊洛沙姆188等聚氧乙烯类非离子表面活性剂在常压下观察不到浊点。
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