药剂学：第四章 药物微粒分散系的基础理论
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系。常用平均粒径来描述粒子大小。
常用的粒径表示方法：几何学粒径、比表面粒径、 有效粒径等。
微粒大小的测定方法有光学显微镜法、电子显微 镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes沉降 法、吸附法等。
二、微粒大小与体内分布
小于50nm的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血 管末梢或通过淋巴传递进入骨髓组织。
第四章 药物微粒分散系的基础理论
第一节 概述 分散体系概念、特点和应用及检测
第二节 物化性质 主要物理性质：动力学，光学和电学
第三节 物理稳定性理论 DLVO理论、空间稳定理论、空缺稳定理论
第一节 概述
分散体系(disperse system)是一种或几种物质 高度分散在某种介质中所形成的体系。被分
作为Brown运动的结果，胶体质点可自发地从高浓度 区域向低浓度区域扩散。扩散速率遵从Fick第一定律：
dm DA dC
dt
dx
(4-2)
dm
dC
式中， dt —扩散速度；dx —胶体分散系的浓度梯
度；D—扩散系数；A—扩散界面S的面积。负号表示扩
散方向与浓度梯度的方向相反。
Brown运动的位移与扩散系数之间的关系：
第二节 微粒分散系的主要性质和特点
动力学性质 光学性质 电学性质
第二节 微粒分散系的主要性质和特点
一、微粒大小与测定方法
微粒大小是微粒分散体系的重要参数，对其体内
外的性能有重要的影响。微粒大小完全均一的体 系称为单分散体系；微粒大小不均一的体系称为 多分散体系。绝大多数微粒分散体系为多分散体
散的物质称为分散相(disperse phase)，而连 续的介质称为分散介粗剂分、质散乳(d体剂is系、p的微er微囊se粒 、m给微e药球di系等um统。)包它。括们混的悬粒 分散体系按分散相粒子径的在5直00n径m～大1小00可m范分围为内小。 分子真溶液(直径<10-9m)、胶体分散体系(直 径 在 10-7 ～ 10-9m 范 围 )和 粗 分 散 体 系 (直 径
三、微粒的动力学性质
布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩
散和沉降现象又是布朗运动的宏观表现。
布朗运动使很小的微粒具有了动力学稳 定性。
布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线 运动
布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰 撞的合力方向不断改变的结果。
由于胶粒不停运动，从其周围分子不断获 得动能，从而可抗衡重力作用而不发生聚 沉。
当沉降和扩散这两种方向相反的作用力 达到平衡时，体系中的粒子以一定的浓度梯 度分步，这种平衡称作沉降平衡。
达到沉降平衡后体系的最下部浓度最大， 随高度的上升浓度逐渐减小。
粒径较大的微粒受重力作用，静置时会自 然沉降，其沉降速度服从Stoke’s定律：
V 2r 2 (1 2 )g 9
(4-11)
（一）Brown运动 微粒作布朗运动时的平均位移△可用布朗运动方程
表示：
(4-1)
RTt
L3 r
t—时间；T—系统热力学温度； η—介质黏度 r—微粒半径；L—阿伏伽德罗常数 小的微粒在动力学上是稳定体系。
r愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的 平均位移愈大，布朗运动愈明显。
（二）扩散与渗透压
大量的表面现象；
②随分散相微粒直径的减少，微粒比表面积
显著增大，使微粒具有相对较高的表面自 由能，所以它是热力学不稳定体系，因此，
微粒分散体系具有容易絮凝、聚结、沉降 的趋势，
③粒径更小的分散体系（胶体分散体系）还
具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳 等性质。
微粒分散体系在药剂学的重要意义：
①由于粒径小，有助于提高药物的溶解速度及溶解 度，有利于提高难溶性药物的生物利用度；
>10-7m)。 胶体分散体系的微粒给药系统包 将微粒直径在括1纳0米-9微～乳1、0-脂4m质范体围、纳的米分粒散、 相统称
为 粒分微散粒体，系由。微纳径粒米全囊都构、小成纳于的米100胶分0n束m散等。体。它系们则的统粒 称为微
微粒分散体系的特殊性能：
①微粒分散体系首先是多相体系，分散相与
分散介质之间存在着相界面，因而会出现
V-微粒沉降速度；r-微粒半径；ρ1、ρ2-分别为微粒和分散 介质密度；-分散介质粘度；g-重力加速度常数。
r愈大，微粒和分散介质的密度差愈大，分散介质 的粘度愈小，粒子的沉降速度愈大。
四、微粒的光学性质
如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体 系，当微粒大小适当时，光的散射现象十 分明显，在其侧面可以观察到明显的乳光， 这就是Tyndall现象。
②有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳 定性；
③具有不同大小的微粒分散体系在体内分布上具有 一定的选择性，如一定大小的微粒给药后容易被 单核吞噬细胞系统吞噬；
④微囊、微球等微粒分散体系一般具有明显的缓释 作用，可以延长药物在体内的作用时间，减少剂 量，降低毒副作用；
⑤还可以改善药物在体内外的稳定性。
静脉注射、腹腔注射0.1～3.0m的微粒分散体系能 很快被单核吞噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬，最 终多数药物微粒浓集于巨噬细胞丰富的肝脏和脾 脏等部位，血液中的微粒逐渐被清除。
人肺毛细血管直径为2m，大于肺毛细血管直径的 粒子被滞留下来，小于该直径的微粒则通过肺而 到达肝、脾，被巨噬细胞清除。
注射大于50m的微粒，可使微粒分别被截留在肠5）
式中，Π—渗透压，c—溶胶的浓度，R—气
体常数，T—绝对温度。
（三）沉降与沉降平衡
在一个分散体系中微粒的密度大于分散 介质的密度，就会发生沉降。
如果是粗分散体系，粒子较大，经过一 段时间以后，粒子会全部沉降到容器的底部。 如果粒子比较小，由于粒子的布朗运动，一 方面受到重力作用而沉降，另一方面由于沉 降使上、下部分的浓度发生变化，引起扩散 作用，使浓度趋向于均匀。
2Dt
上述两公式综合可得：
（4-3）
D RT 1
L 6r
（4-4）
可见粒子的扩散能力和粒子的大小成反比，粒径越大， 扩散能力越弱
半透膜两侧分别放入溶液和纯溶剂，这时纯 溶剂侧的溶剂分子通过半透膜的扩散到溶液
侧，这种现象称为渗透。
如果没有半透膜，溶质分子将从高浓度向低 浓度方向扩散。胶体粒子比溶剂分子大得多， 不能通过半透膜，因此在溶胶和纯溶剂之间 会产生渗透压，渗透压的大小可用稀溶液的 渗透压公式计算：
常用的粒径表示方法：几何学粒径、比表面粒径、 有效粒径等。
微粒大小的测定方法有光学显微镜法、电子显微 镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes沉降 法、吸附法等。
二、微粒大小与体内分布
小于50nm的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血 管末梢或通过淋巴传递进入骨髓组织。
第四章 药物微粒分散系的基础理论
第一节 概述 分散体系概念、特点和应用及检测
第二节 物化性质 主要物理性质：动力学，光学和电学
第三节 物理稳定性理论 DLVO理论、空间稳定理论、空缺稳定理论
第一节 概述
分散体系(disperse system)是一种或几种物质 高度分散在某种介质中所形成的体系。被分
作为Brown运动的结果，胶体质点可自发地从高浓度 区域向低浓度区域扩散。扩散速率遵从Fick第一定律：
dm DA dC
dt
dx
(4-2)
dm
dC
式中， dt —扩散速度；dx —胶体分散系的浓度梯
度；D—扩散系数；A—扩散界面S的面积。负号表示扩
散方向与浓度梯度的方向相反。
Brown运动的位移与扩散系数之间的关系：
第二节 微粒分散系的主要性质和特点
动力学性质 光学性质 电学性质
第二节 微粒分散系的主要性质和特点
一、微粒大小与测定方法
微粒大小是微粒分散体系的重要参数，对其体内
外的性能有重要的影响。微粒大小完全均一的体 系称为单分散体系；微粒大小不均一的体系称为 多分散体系。绝大多数微粒分散体系为多分散体
散的物质称为分散相(disperse phase)，而连 续的介质称为分散介粗剂分、质散乳(d体剂is系、p的微er微囊se粒 、m给微e药球di系等um统。)包它。括们混的悬粒 分散体系按分散相粒子径的在5直00n径m～大1小00可m范分围为内小。 分子真溶液(直径<10-9m)、胶体分散体系(直 径 在 10-7 ～ 10-9m 范 围 )和 粗 分 散 体 系 (直 径
三、微粒的动力学性质
布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩
散和沉降现象又是布朗运动的宏观表现。
布朗运动使很小的微粒具有了动力学稳 定性。
布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线 运动
布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰 撞的合力方向不断改变的结果。
由于胶粒不停运动，从其周围分子不断获 得动能，从而可抗衡重力作用而不发生聚 沉。
当沉降和扩散这两种方向相反的作用力 达到平衡时，体系中的粒子以一定的浓度梯 度分步，这种平衡称作沉降平衡。
达到沉降平衡后体系的最下部浓度最大， 随高度的上升浓度逐渐减小。
粒径较大的微粒受重力作用，静置时会自 然沉降，其沉降速度服从Stoke’s定律：
V 2r 2 (1 2 )g 9
(4-11)
（一）Brown运动 微粒作布朗运动时的平均位移△可用布朗运动方程
表示：
(4-1)
RTt
L3 r
t—时间；T—系统热力学温度； η—介质黏度 r—微粒半径；L—阿伏伽德罗常数 小的微粒在动力学上是稳定体系。
r愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的 平均位移愈大，布朗运动愈明显。
（二）扩散与渗透压
大量的表面现象；
②随分散相微粒直径的减少，微粒比表面积
显著增大，使微粒具有相对较高的表面自 由能，所以它是热力学不稳定体系，因此，
微粒分散体系具有容易絮凝、聚结、沉降 的趋势，
③粒径更小的分散体系（胶体分散体系）还
具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳 等性质。
微粒分散体系在药剂学的重要意义：
①由于粒径小，有助于提高药物的溶解速度及溶解 度，有利于提高难溶性药物的生物利用度；
>10-7m)。 胶体分散体系的微粒给药系统包 将微粒直径在括1纳0米-9微～乳1、0-脂4m质范体围、纳的米分粒散、 相统称
为 粒分微散粒体，系由。微纳径粒米全囊都构、小成纳于的米100胶分0n束m散等。体。它系们则的统粒 称为微
微粒分散体系的特殊性能：
①微粒分散体系首先是多相体系，分散相与
分散介质之间存在着相界面，因而会出现
V-微粒沉降速度；r-微粒半径；ρ1、ρ2-分别为微粒和分散 介质密度；-分散介质粘度；g-重力加速度常数。
r愈大，微粒和分散介质的密度差愈大，分散介质 的粘度愈小，粒子的沉降速度愈大。
四、微粒的光学性质
如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体 系，当微粒大小适当时，光的散射现象十 分明显，在其侧面可以观察到明显的乳光， 这就是Tyndall现象。
②有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳 定性；
③具有不同大小的微粒分散体系在体内分布上具有 一定的选择性，如一定大小的微粒给药后容易被 单核吞噬细胞系统吞噬；
④微囊、微球等微粒分散体系一般具有明显的缓释 作用，可以延长药物在体内的作用时间，减少剂 量，降低毒副作用；
⑤还可以改善药物在体内外的稳定性。
静脉注射、腹腔注射0.1～3.0m的微粒分散体系能 很快被单核吞噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬，最 终多数药物微粒浓集于巨噬细胞丰富的肝脏和脾 脏等部位，血液中的微粒逐渐被清除。
人肺毛细血管直径为2m，大于肺毛细血管直径的 粒子被滞留下来，小于该直径的微粒则通过肺而 到达肝、脾，被巨噬细胞清除。
注射大于50m的微粒，可使微粒分别被截留在肠5）
式中，Π—渗透压，c—溶胶的浓度，R—气
体常数，T—绝对温度。
（三）沉降与沉降平衡
在一个分散体系中微粒的密度大于分散 介质的密度，就会发生沉降。
如果是粗分散体系，粒子较大，经过一 段时间以后，粒子会全部沉降到容器的底部。 如果粒子比较小，由于粒子的布朗运动，一 方面受到重力作用而沉降，另一方面由于沉 降使上、下部分的浓度发生变化，引起扩散 作用，使浓度趋向于均匀。
2Dt
上述两公式综合可得：
（4-3）
D RT 1
L 6r
（4-4）
可见粒子的扩散能力和粒子的大小成反比，粒径越大， 扩散能力越弱
半透膜两侧分别放入溶液和纯溶剂，这时纯 溶剂侧的溶剂分子通过半透膜的扩散到溶液
侧，这种现象称为渗透。
如果没有半透膜，溶质分子将从高浓度向低 浓度方向扩散。胶体粒子比溶剂分子大得多， 不能通过半透膜，因此在溶胶和纯溶剂之间 会产生渗透压，渗透压的大小可用稀溶液的 渗透压公式计算：