表面活性剂的理化性质和生物学性质
表面活性剂
胶束的结构
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现 棒状、层状或球状等多种形状。
球形胶束
棒状胶束
层状胶束
影响临界胶束浓度的因素
CMC大小与分子结构有关 ➢ 亲水性强的分子CMC较大，亲油性较强者CMC较
小 ➢ 同系物，碳氢链中碳原子数目越多，CMC越小 ➢ 通常离子型表活的CMC>非离子型的CMC
❖ 另外当水中加入油酸钠、肥皂、十二烷基磺酸钠时，水的表面 张力会显著下降，这种物质称表面活性剂。
❖ 表面活性剂（surfactant)：指那些具有很强的表面活 性，能使液体的表面张力显著下降的物质。
表面非活性物质
表 面 张 力
具有一定表面活性 表面活性物质
浓度
❖ 表面活性剂(surfactant, surface active agent):
❖ 表活剂分子由亲水基团和亲油基团所组成， 如果分子过分亲水或过分亲油，表活剂就会 完全溶解在水相或油相中，很少存在于界面
上，就难以降低界面张力。因此，表活剂分
子的亲水和亲油基团的适当平衡尤为重要。
不同HLB值的表面活性剂适合于不同的用途，
❖增溶剂HLB值的最适范围为:15～18以上;
18
❖去污剂为13～16;
氨基酸型(合成)
❖等电点（微酸）时亲水性减弱并可能↓ ❖Tego 杀菌力强、毒性小
甜菜碱型(合成)
❖咪唑啉型,阳离子部分为咪唑啉环，毒性、刺激性极低
（四）非离子型表面活性剂
水中不解离
酯键或醚键
亲水基团
亲油基团
甘油、聚乙二醇和
长链脂肪酸或长链脂肪醇
山梨醇等多元醇
以及烷基或芳基等
❖根据其侧链上取代基团的大小不同，可获得各种不同亲水的或
药剂学第二章 表面活性剂
（二）表面活性剂与蛋白质的相互作用
离子型表面活性剂在酸性或碱性介质中都可能与 蛋白质结合。 蛋白质结合。 在碱性中，羧基解离， ①在碱性中，羧基解离， [蛋白质 -+[表面活性剂 +→电性结合； 蛋白质] 表面活性剂] 电性结合； 蛋白质 表面活性剂 在酸性中， 基解离， ②在酸性中，氨基解离， [蛋白质 ++[表面活性剂 -→电性结合。 蛋白质] 表面活性剂 表面活性剂] 电性结合。 蛋白质 蛋白质构象中的次级键(盐键 氢键、疏水键)+ 盐键、 蛋白质构象中的次级键 盐键、氢键、疏水键 表面活性剂→盐键、氢键、疏水键破坏→ 表面活性剂→盐键、氢键、疏水键破坏→ 蛋白质 内部变成无秩序的疏松状态→破坏螺旋结构→ 内部变成无秩序的疏松状态→破坏螺旋结构→ 蛋 白质变性。 白质变性。
二、表面活性剂的其他应用
（一）乳化剂
HLB值在 值在8-16的表面活性剂可作为 的表面活性剂可作为O/W型 值在 的表面活性剂可作为 型 乳化剂;HLB值在 值在3-8适用于 适用于W/O型乳化 乳化剂 值在 适用于 型乳化 剂。
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（二）润湿剂
能起润湿作用的表面活性剂叫润湿剂。 能起润湿作用的表面活性剂叫润湿剂。 润湿剂最适HLB值通常为 －9。 值通常为7－ 。 润湿剂最适 值通常为 常用的润湿剂有聚山梨酯类、 常用的润湿剂有聚山梨酯类、聚氧乙烯 脂肪醇醚类、聚氧乙烯蓖麻油类、 脂肪醇醚类、聚氧乙烯蓖麻油类、磷脂 伯洛沙姆。 类、伯洛沙姆。
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二、非离子表面活性剂
脂肪酸甘油酯 蔗糖脂肪酸酯 脂肪酸山梨坦（司盘、 脂肪酸山梨坦（司盘、Span ） 聚山梨酯（吐温、 聚山梨酯（吐温、Tween)
聚氧乙烯脂肪酸酯（卖泽、 聚氧乙烯脂肪酸酯（卖泽、Myrij） ） 聚氧乙烯脂肪醇醚（苄泽、 聚氧乙烯脂肪醇醚（苄泽、Brij） ） 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 泊洛沙姆、 聚氧丙烯共聚物（ 聚氧乙烯 聚氧丙烯共聚物（泊洛沙姆、Poloxamer） ） 名为普流罗尼克（ 商品 名为普流罗尼克（Pluronic） ）
表面活性剂
二、 结构特征
– 非极性烃链和极性基团 如肥皂（R- COO-）,其中R-是非极性 烃链，即亲油基团，COO-为极性基团， 即亲水基团
三、表面活性剂的作用原理：
¨由于其分子结构大都是长链的有机 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 体的表面张力。
¨(三)两性离子型表面活性剂: 分子上同时具有正负电荷的表面活性剂，随 介质的PH可成阳或阴离子型。 ①分类及常用品种: ¨卵磷脂： 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—羧酸盐型、硫 酸脂、磺酸盐。 阳离子部分：季胺盐
¨常用品种：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：适用于任何PH溶液，在等电点 时也无沉淀。 ¨②性质： ¨碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、 去污力亦强； ¨酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强， 毒性小。
球型----棒状胶束----六角束状结构----板状或 层状结构
（三） cmc的测定
溶液物理性质发生变化的浓度
¨一、表面活性剂胶束 ¨胶束（micelles)：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，称为胶束。
(完整word版)表面活性剂
第三章表面活性剂表面活性剂在药物制剂的制备中被广泛应用，其结构特征是具有亲水性与亲脂性两种基团，其作用是能显著降低分散系的表面（界面）张力，因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等，是药用乳剂、悬浊剂、脂质体等的重要辅料.本章重点讨论表面活性剂的基本性质（如CMC值、HLB值、Krafft点与昙点等）与测定方法等。
第一节表面活性剂分类一、表面活性剂（surfactant)：具有很强表面活性,加入少量就能使液体表面张力显著下降的物质。
1.①纯液体在一定温度有一定的表面张力，是液体的物理常数.②当在水中加入无机盐或糖类物质时，则水的表面张力略有升高;③当在水中加入低级脂肪醇、脂肪酸时，则水的表面张力下降,称此类物质为水的表面活性物质。
④当在水中加入油酸钠、十二烷基硫酸钠（高级脂肪酸）时，则水的表面张力能够显著的降低，称此类物质为该溶剂的表面活性剂(surfactant)。
2.表面活性剂分子的结构特征:是由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。
因此，表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质，但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
3.表面活性剂的吸附性：表面活性剂由于其特殊结构可以在两相界面发生定向排列,来改变两相界面性质。
从而起到润湿、乳化、增溶、絮凝、反絮凝、起泡、消泡的作用。
（1）在溶液中的正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象为正吸附，正吸附改变了溶液表面的性质。
最外层疏水，表现低表面张力，产生较好的润湿性、乳化性、增溶性、起泡性.（2）在固体表面的吸附：表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变，易于润湿.二、表面活性剂的类型1。
表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂；2。
根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;3。
根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类；再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
物理药剂学第四章药物表面现象与表面活性剂
3. 磺酸化物 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋ /RC6H5SO3－M＋ e.g.：二己基琥珀酸磺酸钠，十二烷基苯磺 酸钠
有较好的保护胶体的性质，黏度低、去污力 强、起泡性和油脂分散能力强，为优良的洗 涤剂。
4. 胆盐 e.g.：甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等 用途：胃肠道脂肪的乳化剂和单硬脂酸甘油 酯的增溶剂
（二）阳离子表面活性剂
季铵盐型 通式：[R1R2N+R3R4]X特点：水溶性大，对酸碱稳定，良好的表 面活性作用，具有很强的杀菌作用。 应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械 的消毒。 e.g.：洁尔灭、新洁尔灭、度米芬等
(三)两性离子型表面活性剂
分子上同时具有正负电荷的表面活性剂,随介质的 pH可成阳或阴离子型。
物理药剂学第四章药物表面现象 与表面活性剂
§1 表面活性剂概述
一、表面活性剂的概念
表面张力的产生
物质处于聚集状态时，其相界面上所 发生的一切物理化学现象称为表面现 象。
其表面较其物质内部具有多余的能量 称为表面自由能，而单位面积上的自 由能又称为表面张力。
溶剂中加入溶质时，溶液的表面张力 因所加溶质的不同而发生变化
用做O/W型乳化剂、分散剂。一些高脂肪 酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。
2. 聚氧乙烯型
(1)聚氧乙烯脂肪酸酯（酯型） 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH e.g.：卖泽, Myrij；聚氧乙烯 40硬脂酸酯 (polyoxyl 40 stearate)， O/W型乳化剂
(2)聚氧乙烯脂肪醇醚（醚型） 通式：RO(CH2CH2O)nH e.g.：苄泽, Brij；Brij 30与Brij 35是不同分 子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物 西土马哥、平平加0、埃莫尔弗 这一类表面活性剂通常被用作O/W型乳化剂
药剂学-《液体制剂》执业药师考试复习知识点
第九章液体制剂第一节概述液体制剂系指药物分散在适宜的分散介质中制成的液体形态的制剂。
药物以分子状态分散在介质中，可形成均匀分散的液体制剂，制剂处于稳定状态如溶液剂、高分子溶液剂。
药物以微粒状态分散在介质中，则形成非均匀分散的液体制剂，这种状态的液体制剂处于物理不稳定的状态，如胶溶剂、乳剂、混悬剂。
液体制剂品种多，临床应用广泛，在药剂学中占有重要地位，下面分别予以介绍。
一、液体制剂的特点和质量要求（一）液体制剂的特点在液体制剂中，药物以分子或微粒状态分散在介质中，分散度大，吸收快，能较迅速发挥药效；给药途径广泛，可以内服，服用方便，易于分剂量，特别适用于婴幼儿和老年患者；也可以外用，如用于皮肤、黏膜和人体腔道等；能减少某些药物的刺激性，有些固体药物口服后由于局部浓度过高而引起胃肠道刺激作用。
制成液体制剂通过调整制剂浓度而减少刺激性；某些固体药物制成液体制剂后，有利于提高药物的生物利用度。
但液体制剂药物分散度大，又受分散介质的影响，易引起药物的化学降解，使药效降低甚至失效；液体制剂体积较大，携带、运输、贮存都不方便；水性液体制剂容易霉变，需加入防腐剂；非均匀性液体制剂，药物的分散度大，分散粒子具有很大的比表面积，易产生一系列的物理稳定性问题。
（二）液体制剂的质量要求均匀相液体制剂应是澄明溶液；非均匀相液体制剂药物粒子应分散均匀，液体制剂浓度应准确；口服的液体制剂应外观良好，口感适宜；外用的液体制剂应无刺激性；液体制剂应有一定的防腐能力，保存和使用过程不应发生霉变。
二、液体制剂的分类（一）按分散系统分类1.均匀相液体制剂为均匀分散体系，在外观上是澄明溶液。
包括以下几类：（1）低分子溶液剂：也称溶液剂，是由低分子药物分散在分散介质中形成的液体制剂。
（2）高分子溶液剂：是由高分子化合物分散在分散介质中形成的液体制剂。
2.非均匀相液体制剂为不稳定的多相分散体系，包括以下几种：（1）溶胶剂：又称疏水胶体溶液。
第十章 表面活性剂a
氢氧化钙 羟苯乙酯
加热 85℃
[处方] 硬脂醇 220g
白凡士林 250g
十二烷基硫酸钠 15g
羟苯甲酯 0.25g
丙二醇 120g 羟苯丙酯 0.15g 蒸馏水加至1000g
[制法] 硬脂醇
水浴 75℃ 溶化
白凡士林
搅拌
缓缓
十二烷基硫酸钠 羟苯甲酯 丙二醇 羟苯丙酯
加入 加热同上 溶于水 冷凝
蜂蜡 8g
单硬脂酸甘油酯 17.0g
液状石蜡 410.0ml
地蜡 75.0g
白凡士林 67.0g
双硬脂酸铝 10.0g
氢氧化钙 1.0g 羟苯乙酯 1.0g 蒸馏水 401.5ml
[制法] 硬脂酸 液状石蜡 白凡士林 双硬脂酸铝 单硬脂酸甘油酯 蜂蜡 地蜡
水浴 加热 溶化 依次加入 加热 85℃ 搅拌 溶于蒸馏水 缓缓 加入
三硬脂 单油
应用：为水溶性O/W型表面活性剂，用作增溶剂、
乳化剂、分散剂和润湿剂。
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三、聚氧乙烯型 1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类[Myrij]
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式：R· COO· 2(CH2O CH2)nCH2· CH OH
因n不同，产品常用的有：
Myrij-45 -49 -51 -52 -53
利用这些性质与表面活性剂浓度 之间的关系，可
推测出CMC。 （2）温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结 果也会产生影响。
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（三）亲水亲油平衡值HL来自值1、HLB值（Hydrophile-lipophile balance） --表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的 综合亲和力。是用来表示表面活性剂的亲水亲油 性强弱的数值。
表面活性剂
商品名为苄泽(Brij)，平平加O (Perogol O)是一类聚氧乙烯 蓖麻油化合物，HLB值在12－18间，具有较强的亲水性质， 常用作增溶剂及o/w型乳化剂
（四）聚氧乙烯－聚氧丙烯共聚物
又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名为普流罗尼克(pluronic)。 Poloxamer 188(Pluronic F68)作为一种水包油型乳化剂，是目前 用于静脉乳剂极少数合成乳化剂之一,用本品制备的乳剂能够耐 受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
制剂中存在多种组份时，对主药的增溶效果取决于各组份 与表面活性剂的相互作用。当多种组份与主药竞争
同一增溶位置或某一组分吸附或结合表面活性剂分子 而使主药的增溶量减小，若某些组份可扩大 胶束体积从而增加主药的增溶。
例如：苯甲酸增加羟苯甲酯在聚氧乙烯脂肪醇醚
溶液中的溶解，而二氯酚则减少其溶解
4、抑菌剂的增溶
本章重点
• 掌握表面活性剂的定义及结构特点 • 掌握表面活性剂的分类：阴离子表面活性剂，阳离
子表面活性剂，两性离子型表面活性剂，非离子型 表面活性剂 • 掌握表面活性剂的性质：胶束，HLB值，起昙，配 伍，应用 • 熟悉表面活性剂的生物学性质：对药物吸收的影响， 与蛋白质的相互作用，毒性，刺激性
第三节 表面活性剂的基本性质和应用
一、表面活性剂胶束
当表面活性剂在溶液表面的正吸附达到饱和时,如继 续增加表面活性剂的浓度,不能在表面定向排列的表面活 性剂分子则转入体相。这些过剩的表面活性剂分子依赖 范德华力聚集在一起形成亲油基团向内亲水基团向外在 水中稳定分布的胶束(micelle)。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度称为临界 胶束浓度(CMC)。
第2章表面活性剂
二、非离子型
(一)阴离子型表面活性剂
• 带负电荷的表面活性剂称为阴离子型表面 活性剂。起表面活性作用的是阴离子。 1．肥皂类 又分为碱金属皂、碱土金属皂、 有机胺皂 。一般用在外用制剂中。 2．硫酸化物 有十二烷基硫酸钠（SDS， 又称月桂醇硫酸钠）、十六烷基硫酸钠 主要作为外用软膏的乳化剂。 3．磺酸化物 十二烷基苯磺酸钠、二辛基 琥珀酸磺酸钠 ， 常用的洗涤剂
• 表面张力是物质的特性，其大小与温度和 界面两相物质的性质有关。 • 液-液 • 液-固
液体的铺展
• 液体和液体的接触 • 一滴液体在另一种不相溶的液体表面上，是成为 球状，还是形成薄膜状呢？ • S=σ底-（σ铺+σ底· 铺） • S是铺展系数，σ底是底层液体的表面张力， σ铺是铺展液体的表面张力， σ底· 铺是两液间的界面张力。
表面活性剂的亲水基是聚氧乙烯基， 位于外侧的氧原子与水形成氢键，由于分 子的热运动，开始时溶解度随温度的升高 而增大，当温度高达昙点后，氢键受到破 坏，溶解度急剧下降，出现混浊或沉淀。 有的含有聚氧乙烯基的表面活性剂没有昙 点，如 PluroniC F68 极易溶于水，甚至达 到沸点时也不产生混浊，没有起昙现象。
第一节 概述
• 液滴呈球状，表面光滑，这是由于液体的 表面张力所致。表面张力指使液体紧张的 力，它是收缩的，是物体的表面积最小， 物体处于最稳定状态。 • 我们吹泡泡，是克服液滴的表面张力，使 肥皂泡变大。 • 肥皂泡变大了，表面积就变大了，物体处 于不稳定的状态，所以，肥皂泡越大就越 容易破裂。破裂的肥皂泡，重又回到液滴 的球状，趋于最稳定状态。
表面活性剂的理化性质和生物学性质
表面活性剂的理化性质和生物学性质一、临界胶束浓度当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互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）。
在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。
非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。
具有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时，溶液的表面张力基本上到达最低值。
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。
表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度名称测定温度/℃CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1辛烷基磺酸钠25 1.50×10-1氯化十二烷基铵25 1.6×10-2辛烷基硫酸钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖酯2.38×10-6十二烷基硫酸钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖酯9.5×10-5十四烷基硫酸钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖酯 6.6×10-5十六烷基硫酸钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2(g/L,以下同)十八烷基硫酸钠40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2十二烷基磺酸钠25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2（二）胶束的结构在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。
表面活性剂的性能与作用
三乙醇胺的性能与作用化学性质及合成方法1.英文名称：Triethanolamine2.ＣＡＳ：102－71－63.分子式：C6H15O3N结构式：N（CH2CH2OH）34.相对分子量：149.19密度：1.12425.熔点：21.2℃饱和蒸气压:0.67(190℃)6.沸点：360℃7.闪点：193℃8.折射率：1.48529.溶解性：有吸湿性，能与水、乙醇、丙酮等混溶。
25℃时在苯中的溶解度4.2%10.理化性质：常温下无色、粘稠液体，稍有氨味，易溶于水、乙醇。
可腐蚀铜、铝及其合金。
液体和蒸汽腐蚀皮肤和眼睛。
具有碱性，能吸收CO2和H2S，其水溶液呈碱性，可与多种酸反应生成酯、酰胺盐，还能和高级脂肪酸形成脂。
具有叔胺的性质,碱性比氨低，能吸收CO2和H2S，其水溶液呈碱性，能与无机酸或有机酸反应生成盐，还能和高级脂肪酸形成脂。
可与多种重金属螯合生成2-4个配位的稳定螯合物,是优良的螯合剂.一般由液氨先配置成一定浓度的氨水，之后与环氧乙烷在微加热的情况下反应。
通过精制得到各种纯度无色透明的产品一般用途(1)用于制备表面活性剂、切削油、防冻液，在金属加工工业中，可用来制备缓蚀剂，保护金属表面，防止氧化；(2)在电镀行业中，可代替氰化钠，或采用微氰电镀，被称之为微氰或无氰无毒电镀，镀件内在质量完全可与氰镀件媲美；(3)水泥助磨剂主要原料（约占千分之一助磨剂配方总量的15%左右），加入助磨剂可以增加水泥产量10%-20%；(4)直接加入水泥熟料助磨（比例约为万分之一），混合后球磨，不但可增加水泥产量，而且增加细度提高质量标号，降低能耗；(5)混凝土减水剂原料；(6)混凝土早强剂原料。
其他用途(1)洗涤剂原料；美容品原料；护肤品、化妆品原料。
(2)三乙醇胺也是高效螯合剂，可螯合各种重金属。
(3)三乙醇胺也是良好的溶剂，吸湿剂，用于纺织工业中。
(4)三乙醇胺在化妆品中还具有中和剂的作用，它可以与CP-940中和，从而达到增稠和保湿的作用。
表面活性剂的化学原理
表面活性剂的化学原理表面活性剂，又称为界面活性剂，是一类具有分子结构中同时含有亲水性和疏水性基团的化合物。
它们在溶液中能够降低液体表面或液体与固体之间的表面张力，从而改变液体的性质。
表面活性剂在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，比如洗涤剂、乳化剂、泡沫剂等。
那么，表面活性剂的化学原理是什么呢？让我们一起来探讨一下。
一、表面活性剂的结构特点表面活性剂的分子结构通常由亲水性头基和疏水性尾基组成。
亲水性头基可以与水分子相互作用形成氢键，使表面活性剂分子在水中形成胶束结构；而疏水性尾基则喜欢与油脂等疏水性物质相互作用。
这种结构使得表面活性剂在水和油之间起到了“中介”的作用，降低了它们之间的界面张力，使水和油能够混合在一起。
二、表面活性剂的作用原理1. 降低表面张力表面活性剂的一个重要作用就是降低液体的表面张力。
表面张力是液体表面层内分子间的相互作用力，使得液体表面呈现出一种紧致的状态。
添加表面活性剂后，它的分子会在液体表面形成一层薄膜，使得表面张力减小，液体表面变得更加平滑，从而有利于液体的扩散和渗透。
2. 乳化作用由于表面活性剂分子同时具有亲水性和疏水性基团，它们可以在水和油之间形成乳化系统。
在这种系统中，表面活性剂的疏水性基团与油相互作用，亲水性基团与水相互作用，从而使油和水形成均匀的乳状液。
这种乳化作用使得原本不相溶的水和油能够混合在一起，为许多工业生产和日常生活中的应用提供了便利。
3. 分散作用除了乳化作用，表面活性剂还具有分散作用。
当固体颗粒或液滴悬浮在液体中时，表面活性剂的分子可以包裹这些颗粒或液滴，防止它们聚集沉降。
这样就实现了固体颗粒或液滴的分散，保持了液体的均匀性。
4. 泡沫稳定作用表面活性剂还可以在液体中形成稳定的泡沫结构。
当表面活性剂的浓度足够高时，它的分子会在气泡表面形成一层薄膜，阻止气泡破裂和融合。
这种泡沫稳定作用使得泡沫能够长时间存在，广泛应用于洗涤剂、泡沫塑料等领域。
三、表面活性剂的应用领域1. 洗涤剂洗涤剂是表面活性剂最常见的应用之一。
表面活性剂的化学性质与分类
表面活性剂的化学性质与分类表面活性剂是一类能够降低液体表面张力的化合物，广泛应用于洗涤、化妆品、医药、食品和工业生产等领域。
根据其电荷性质，表面活性剂可以分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四大类。
本文将重点介绍阴离子表面活性剂的化学性质及分类。
一、阴离子表面活性剂的化学性质阴离子表面活性剂的亲水头部通常是羧基、磺酸基、硫酸基等阴离子基团，这些基团通过离子键与水分子相互作用，使表面活性剂的亲水性增强。
同时，阴离子表面活性剂的疏水尾部通常是长链烷基或芳基，这些基团通过非极性相互作用与有机物或其他不溶于水的物质结合，使表面活性剂的溶解性增强。
二、阴离子表面活性剂的分类1.硫酸盐表面活性剂硫酸盐表面活性剂是最早使用的阴离子表面活性剂之一，具有较高的表面活性，发泡性较强，广泛应用于洗涤和化妆品等领域。
但是，由于其刺激性较大，对人体和环境有一定的负面影响，因此逐渐被其他表面活性剂所取代。
2.磷酸盐表面活性剂磷酸盐表面活性剂的亲水头部通常是磷酸基团，疏水尾部通常是由脂肪醇或芳基构成。
这些表面活性剂具有较高的稳定性和溶解性，广泛应用于清洁和工业领域。
由于其较低的刺激性，也被应用于个人护理产品中。
3.羧酸盐表面活性剂羧酸盐表面活性剂是最常见的一种阴离子表面活性剂，通常由脂肪酸和碱反应制得。
这些表面活性剂具有较低的刺激性和较好的生物降解性，因此广泛应用于个人护理和化妆品等领域。
同时，由于其较低的发泡性，也被应用于洗涤剂和工业领域。
4.氨基酸表面活性剂氨基酸表面活性剂是一种特殊的阴离子表面活性剂，以氨基酸为基础构建亲水头部和疏水尾部。
这些表面活性剂具有温和、高效、可生物降解等优点，因此广泛应用于个人护理产品、洗涤剂、化妆品等领域。
由于其特殊的分子结构，氨基酸表面活性剂还可以与其他表面活性剂进行复配，提高产品的性能和效果。
子在分子的一侧有一个胺基，在另一侧有一个羧酸基。
在生命系统中，这使得它们非常通用，因为其他分子可以通过分子两侧的不同过程非常特定地附着。
表面活性剂的增溶作用
表面活性剂的增溶作用作者：宋成英来源：《硅谷》2012年第10期摘要：表面活性剂在制剂工业上有着广范的应用。
对表面活性剂类型、理化性质以及生物活性进行综述，为其进一步在中药提取和药物制剂开发利用方面提供参考。
关键词：表面活性剂；增溶作用；制剂中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0520133－02表面活性剂在药剂中应用十分广泛：常用于增溶、乳化、润湿、起泡与消泡；在中药提取中用于增加有效成分的提出率；在软膏、栓剂中作基质；阳离子表面活性剂可直接用于消毒、杀菌和防腐。
在上述用途中做增溶剂尤为重要。
1 表面活性剂的概念与种类1.1 表面活性剂的概念表面活性剂是指能显著降低表面张力的化合物。
表面活性剂具有一端含亲水基（疏油基），另一端为疏水基（亲油基）的双亲分子结构，憎水基团从水的内部向外迁移伸向空气，亲水基伸向水中。
双亲平衡的结果使表面活性剂在水表富集，好似水表面被一层非极性的碳氢链覆盖。
1.2 表面活性剂的种类表面活性剂的分类方法很多，根据疏水基的结构可分为：直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基可分为：羧酸盐、硫酸酯盐、聚环氧乙烷类等；根据表面活性剂溶于水是否解离及其电性，分为离子型和非离子型表面活性剂。
众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定义并在内涵上不发生重叠。
通常按照表面活性剂的解离分为：阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型表面活性剂。
1.3 表面活性剂的理化参数1.3.1 表面活性剂的亲水亲油平衡值（Hydrophilic Lipophilic Balance HLB）HLB值是表面活性剂分子中亲水、亲油基团对油和水的综合亲和力。
HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。
表面活性剂的HLB值越高，其亲水性越强；HLB值越低，其亲油性越强。
亲水基在末端的润湿性比亲水基在中间润湿性差。
当表面活性剂的HLB值相同时，分子量小的润湿作用比分子量大的润湿作用强。
表面活性剂的基本性质
O/W型乳化剂 去污剂 增溶剂
• HLB值大小可以确定乳剂的类型，HLB值小的 油溶性乳化剂可形成W/O型乳剂；HLB值较大 的水溶性乳化剂可形成O/W型乳剂，但HLB值 不能说明乳化能力的大小。 HLB值在3~8的表 面活性剂适合作W/O型乳化剂； HLB值在 8~16的表面活性剂适合作O/W型乳化剂； HLB值在15~20的表面活性剂适合作增溶剂； HLB值在7~9的表面活性剂适合作润湿剂。
OOOWW
胶束形成的原因？ 由于亲油基团的存在，表面活性剂分子与 水分子的排斥力大于吸引力。 在临界胶束浓度时，水分子的强大凝聚力 把表面活性剂分子从其周围挤开，迫使表 面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相 接近，排列成亲油基在内、亲水基在外的 球形缔合体，即胶束。
一表面活性剂的基本性质 在一定温度和一定浓度下，表面活性剂胶束有一定的缔 合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同。 离子型表面活性剂：10～100，少数大于1000； 非离子型表面活性剂缔合数较大。 • 相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基越大， 越容易形成胶束，则CMC越小。溶液的表面张力 达到最小。
一表面活性剂的基本性质 （二）．胶束的形成 1. 胶束：在溶液内部多个表面活性剂分子的亲油基团 互相吸引，缔合在一起，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集合体，称 胶束。 临界胶束浓度Critical Micelle Concentration ： 开始形成胶束 的最低浓度，称CMC。
表面活性剂
药
物
• 肥皂增加甲酚在水中的溶解度(2％～50％)； • 吐温可使非洛地平的溶解度增加10倍;
• 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，增溶量也增加。
生物表面活性剂
定义：生物表面活性剂是指在一定条件下 培养微生物时，在其代谢过程中分泌出的 具有一定表面活性的代谢产物。
分类：微生物产生的生物表面活性剂种类 很多，依据它们的化学组成和微生物来源 可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷 脂、聚合物和全胞表面本身等五大类。
一、生物表面活性剂的形成和制备
形成：生物表面活性剂多数由细菌、酵母 菌、真菌等微生物产生。许多微生物都可 能仅靠烃类为单一碳源而生长。微生物要 利用这些烃类，就必须使烃类通过外层亲 水细胞壁进入细胞，由于烃基水溶性非常 小，一些细胞和酵母菌分泌出离子型表面 活性剂，另一些微生物产生非离子型表面 活性剂。有时候一种细菌在不同的培养基 下和不同的环境中可分泌形成不同的表面 活性剂。
处理炼油厂废水（鼠李糖脂：加快正构烷烃的生物降解过 程；在油水乳化染料中作为高效乳化稳定剂）
2 在环境生物工程上的应用
生物修复：加入微生物或表面活性剂，能够增强 憎水性化合物的亲水性和生物可利用性,使进入环 境的污染物不断地降解。
就土壤污染来说，土壤微生物降解烷烃化合物是 烷烃污染物从土壤中消失的基本原理
发展快速检测表面活性剂高产菌株并评价其潜力的方法找到廉价发酵原料改进发酵工艺用先进的下游技术等方法提高生物表面活性剂的发酵产率和提取得率从而大大降低它的生产成本利用生物表面活性剂的特殊性开发出它的二次产品提高其附加值
生物表面活性剂
小组成员：申丽、熊一力、高莹、 李徐立、黄江平
演讲：高雅珺
主要内容
一、生物表面活性剂的形成和制备 二、生物表面活性剂的结构与性质 三、生物表面活性剂的应用 四、问题和发展前景
糖脂类生物表面活性剂不仅可提高烷烃的去除率, 而且可加速烷烃的矿化程度,缩短可被微生物利用 的适应时间
10-表面活性剂
W/O型乳化剂： HLB值 3～6
O/W型乳化剂： HLB值 8 ～18
增溶剂：
HLB值 13～18
润湿剂：
HLB值 7～9
消泡剂：
HLB值 1～3
去污剂：
HLB值 13～16
3.表面活性剂混合后HLB值旳计算
非离子型表面活性剂旳HLB值具有加和性。
HLBa×Wa＋HLBb×Wb HLB混合 =
二、表面活性剂构造特征（亲水、亲油基团）
R-CH2-CH2
O C
ONa
表面活性剂在水中会怎样排列？
第十章 表面活性剂 第一节 概述
三、表面活性剂旳吸附性
1、表面活性剂旳正吸附 表面活性剂溶于水， 在浓度很低时，在水表面形成单分子层定向排列， 亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。使溶液旳 表面张力降到纯水下列。表面活性剂在溶液表面 层汇集旳现象称为正吸附，简称吸附。
芳基磺酸化物、烷基萘基磺酸化物。
特点：⑴渗透力强，起泡去污力好，粘度低，泡沫 易消失，优良洗涤剂。
⑵水溶性及耐酸、钙、镁盐比硫酸化物差，但 酸中不易水解
⑶二辛基琥珀酸磺酸钠（阿拉索-OT）、二己基 琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠为目前广泛应用 旳洗涤剂。甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等胆酸盐亦属此 类，常作胃肠道脂肪旳乳化剂和单硬脂酸甘油酯旳 增溶剂。
⑸耐热压灭菌和低温冷冻。
第十章 表面活性剂
第三节表面活性剂旳基本性质
一、表面活性剂旳物理化学性质 ㈠表面活性剂旳胶束 1.临界胶束浓度 (CMC)：当表面活性剂旳正 吸附达饱和后，继续加入，其分子则转入溶液内 部，造成表面活性剂分子本身依赖范德华引力相 互汇集，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内旳缔合体 称为胶束或胶团。表面活性剂分子缔合形成胶束 旳最低浓度称为临界胶束浓度 。 在CMC时，溶液旳表面张面性剂
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表面活性剂的理化性质和生物学性质表面活性剂的理化性质和生物学性质一、临界胶束浓度当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互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)。
在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10〜 100,少数大于1000。
非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯酷在25C的缔合数为5000。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micell concentration, CMC),不同表面活性剂的CMC不同，见表4.2。
具有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时，溶液的表面张力基本上到达最低值。
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。
表4.2常用表面活性剂的临界胶束浓度名称测定温度CMC/molL1名称测定温度尸C CMC/molL1 re辛烷基磺酸钠25 1.50x10 1氯化十二烷基铉25 1.6X102辛烷基硫酸钠40L36X104月桂酸蔗糖酯2.38X10'6十二烷基硫408.60X103棕桐酸蔗糖9.5x10 s 酸钠酯十四烷基硫40 2.40X103硬脂酸蔗糖 6.6X105酸钠酯十六烷基硫40 5.80X104吐温2025 6.0X102酸钠（皿•以下同）十八烷基硫40L70X104吐温4025 3.1X102酸钠硬脂酸钾50 4.50X10-45吐温6025 2.8x10-2油酸钾50 1.20X10*3吐温65255.0X10・2月桂酸钾25 1.25X10*2吐温8025L4X102十二烷基磺259.0X103吐温8525 2.3X102酸钠（二）胶束的结构在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-la）,其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。
碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。
亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的相互作用，水分子可深入到栅状层内。
对于离子型表面活性剂，则有反离子吸附在胶束表面。
随着溶液中表面活性剂浓度增加（20%以上），胶束不再保持球形结构，则转变成具有更高分子缔合数的棒状胶束（图4-1 b）,甚至六角束状结构（图4-lc）,表面活性剂浓度更大时，成为板状或层状结构（图4.ld和e） o从球形结构到层状结构，表面活性剂的碳氢链从紊乱分布转变成规整排列, 完成了从液态向液晶态的转变，表现出明显的光学各向异性性质，在层状结构中，表面活性剂分子的排列己接近于双分子层结构。
在高浓度的表面活性剂水溶液中，如有少量的非极性溶剂存在，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。
油溶性表面活性剂如钙肥皂、丁二酸二辛基磺酸钠和司盘类表面活性剂在非极性溶剂中也可形成类似反向胶束。
（三）临界胶束浓度测定当表面活性剂的溶液浓度达到临界胶束浓度时，除溶液的表面张力外，溶液的多种物理性质，如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等多种物理性质发生急剧变化。
或者说，溶液物理性质发生急剧变化时的浓度即该表面活性剂的CMC。
利用这些性质与表面活性剂浓度之间的关系，可推测出表面活性剂的临界胶束浓度。
但测定的性质不同以及采用不同的测定方法得到的结果可能会有差异。
另外，温度、浓度、电解质、pH等因素对测定结果也会产生影响。
二、亲水亲油平衡值（一）HLB值的概念表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲和力称为亲水亲油平衡值（hydrophile—lipophile balance, HLB）。
根据经验，将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40,其中非离子表面活性剂的HLB值范围为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,既有碳氢链又有氧乙烯链的表面活性剂的HLB值则介于两者之间。
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。
亲油性或亲水性很大的表面活性剂易洛于油或易溶于水，在溶液界面的正吸附量较少，故降低表面张力的作用较弱。
表面活性剂的HLB值与其应用性质有密切关系,HLB值在3〜6的表面活性剂适合用做W/O型乳化剂，HLB值在8〜18的表面活性剂，适合用做OAV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等，一些常用表面活性剂的HLB值列于表4-3。
非离子表面活性剂的HLB值具有加和性，例如简单的二组分非离子表面活性剂体系的HLB值可计算如下：位吃+五磁x必—-------------------------------吧+吨(4-1)如，用45%司盘60 (HLB=4. 7)和55%吐温60 (HLB=14. 9)组成的混合表面活性剂的HLB值为4. 31o但上式不能用于混合离子型表面活性剂HLB值的计算。
4-3HLB西黄蓍胶13.0吐温2113.3明胶9.8吐温4015.6单硬脂酸丙二酯 3.4吐温6014.9单硬脂酸甘油酯 3.8吐温619.6二硬脂酸乙二酯 1.5吐温6510.5单油酸二甘酯 6.1吐温8015.0十二烷基硫酸钠40.0吐温8110.0司盘208.6吐温8511.0司盘40 6.7卖泽4511.1司盘60 4.7卖泽4915.0司盘65 2.1卖泽5116.0司盘80 4.3卖泽5216.9司盘83 3.7聚氧乙烯400单月桂酸酯13.1司盘85 1.8聚氧乙烯400单硬脂酸酯11.6油酸钾20.0聚氧乙烯400单油酸酯11.4油酸钠18.0革泽3516.9油酸三乙醇胺12.0节泽309.5卵磷脂 3.0西土马哥16.4（二）HLB 值的理论计算法如果把表面活性剂的HLB 值看成是分子中各种结构基团贡献的总和，则每 个基团对HLB 值的贡献可以用数值表示，这些数值称为HLB 基团数（group number ）,将各个HLB 基团数代入下式，即可求出表面活性剂的HLB 值，该计 算值与一些实验测定法的结果有很好的一致性：HLB=S （亲水基团HLB 数）-2 （亲油基团HLB 数）+7如十二烷基硫酸钠的HLB 值为：HLB=38. 7- （0. 475X12） +7=40. 0表面活性剂的一些常见基团及其HLB 基团数列于表4-4。
表4-4用于计算HLB 值的基团数亲水基团 基团数 亲油基团基团数-SOAa 38.7 -CH-0. 475 37.4 -CH2-蔗糖酯 5—13 聚氧乙烯氢化菌麻油 12〜18泊洛沙姆188 16.0 聚氧乙烯烷基酚 12.8阿特拉斯G-26325 〜30 聚氧乙烯壬烷基酚酸15.0-SOsNa0. 475-COOK 21.10. 475-COONa 19.1 0. 476-N= 9.4 0.15I酯（失水山梨醇环） 6.8 0.15酯（自由） 2.4-COOH 2.1 1.662-0H （自由） 1.9 0. 870-0- 1.3 0. 870I-0H （失水山梨醇环）0.5-（CH2CH20） - 0. 330.15三、Krafft点与昙点(-)Krafft 点-CH,=CH--CH2-CH2-CH2-0- -CH-CH3-0-CR苯环-CF2--CF SCH，-CH2-CH--对于离子型表面活性剂，例如十二烷基硫酸钠在水中的溶解度随温度变化曲线AKB,如图9-10o可以看出随温度升高，其溶解度在某一温度K点急剧升高, 转折点K 对应的温度称克拉费特点(Krafft point) <>而此点对应的溶解度即为该离子型表面活性剂的临界胶团浓度(图中虚线对应浓度)。
当溶液中表面活性剂的浓度未超过溶解度时，在区域I为溶液状态AK线以下；当继续加入表面活性剂时，则有表面活性剂析出，在区域UAKB线以上；此时再升高温度，体系又成为澄明溶液，KB曲线以下(区域DI),但与I相不同，相是表面活性剂的胶束溶液。
Krafft点是离子型表面活性剂的特征值，Krafft点越高的表面活性剂，临界胶团浓度越小。
Krafft点也是表面活性剂应用温度的下限，或者说，只有在温度高于Krafft 点表面活性剂才能更好的发挥作用。
如十二烷基硫酸钠的Krafft点为8°C,而十二烷基磺酸钠的Krafft点为70°C,在室温条件下使用，前者作增溶剂为好，后者的Krafft点高就不够理想。
(二)昙点(Cloud Point)对非离子型表面活性剂在水溶液中得溶解度随温度升高而下降，使溶液变浊，称此变浊温度为县点(Cloud point),亦称浊点。
具点是非离子型表面活性剂的特征值。
此类表面活性剂的昙点在70~100*C,例如吐温20为90C；吐温60为76C；吐温80为93C。
吐温类产生昙点的原因是温度升高，聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，水合能力下降，溶解度反而减小，溶液变浊出现昙点, 冷却时氢键重新形成，又澄明。
在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，则昙点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则昙点越高。
四、表面活性剂的生物学性（一）表面活性剂对药物吸收的影响研究发现表面活性剂的存在可能增进药物的吸收也可能降低药物的吸收，取决于多种因素的影响。
如药物在胶束中的扩散、生物膜的通透性改变、对胃排空速率的影响、粘度等，很难作出预测。
如果药物被增溶在胶束内，药物从胶束中扩散的速度和程度及胶束与胃肠生物膜融合的难易程度具有重要影响。
如果药物可以顺利从胶束内扩散或胶束本身迅速与胃肠粘膜融合，则增加吸收，例如应用吐温80明显促进螺内酯的口服吸收。
表面活性剂溶解生物膜脂质增加上皮细胞的通透性，从而改善吸收，如十二烷基硫酸钠改进头抱菌素钠、四环素、磺胺膨、氨基苯磺酸等药物的吸收。
吐温80和吐温85增加一些难溶性药物的吸收则是因其在胃肠中形成高粘度团块降低了胃排空速率。
但当聚氧乙烯类或纤维素类表面活性剂增加胃液粘度而阻止药物向粘膜面的扩散时，则吸收速率随粘度上升而降低。
许多表面活性剂对胰岛素鼻粘膜吸收有促进作用，例如分别将含有l%Poloxamerl08. l%Brij35或癸酸钠（NaC&p）的胰岛素溶液，经大鼠鼻腔给药半小时后，即可引起血糖较大幅度的降低。
以8U/kg剂量给药半小时后血糖可降为给药前血糖值的60%左右，这说明含1%表面活性剂的胰岛素溶液从鼻粘膜吸收迅速而有效。
降血糖作用持续时间也较长，均可持续5小时以上。