微粒分散体系ppt课件
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3
第一节 微粒分散体系的概念及基本特性
分类（按分散相粒子的直径大小）
小分子 真溶液
10-9m
10-7m
胶体分散体系
微粒分散体系
10-4m 粗分散体系
4
微粒大小与体内分布
50nm
骨 髓
100nm 3μm 7μm 12μm 50μm
肝、脾巨 噬细胞
肺
据注射部位，
可被截留于肠
、肝、肾
5
二、微粒分散体系的基本特征
1. 分散性 具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳等 2. 多相性 分散相与分散介质之间存在着相界面，因而会
出现大量的表面现象； 3. 聚结不稳定性 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。
20
二、微粒分散体系的光学性质
当一束光照射到微粒分散系时，可以出现光的吸收、
反射和散射等。光的吸收主要由微粒的化学组成与结 构所决定；而光的反射与散射主要取决于微粒的大小。 低分子溶液—透射光；粗分散体系—反射光； 胶体分散系—散射光。
21
• 丁铎尔效应（Tyndall phenomena）
6
三、微粒分散体系在药剂学中的应用
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；
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。
微球表面有药物或载体材料结晶。
14
2.激光散射法
散射光强度与粒子体积 V 的平方成正比，利用这一特 性可以测定粒子大小及分布。
15
• 对于溶液，散射光强度、散射角大小与溶液的性质、溶 质分子量、分子尺寸及分子形态、入射光的波长等有关， 对于直径很小的微粒，雷利散射公式：
I
I0
24 3V 4
来，就形成低能量的二次电子，在电场作用下可呈曲线
运动，翻越障碍进入检测器，使表面凸凹的各个部分都 能清晰成像。
• 二次电子和背景散射电子共同用于扫描电镜（SEM）的 成像。
13
微球表面形态
Scanning electron Baidu Nhomakorabeaicrography of ADM-GMS 微球橙红色，形态圆整、均匀，微球表面可见孔隙，部分
特点：常用于介质中微粒的研究。如脂质体等。
11
12
电子显微镜法的测定原理
• 电子束射到样品上，如果能量足够大就能穿过样品而无 相互作用，形成透射电子，用于透射电镜（TEM）的成 像和衍射；
• 当入射电子穿透到离核很近的地方被反射，而没有能量
损失，则在任何方向都有散射，即形成背景散射；
• 如果入射电子撞击样品表面原子外层电子，把它激发出
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。 • 微粒运动的平均位移Δ可用布朗运动方程表示：
D
RTt
L3 h r
Δ-在t时间内粒子在x轴方向的平均位移
t-时间；T-热力学温度； η-介质粘度；r-微粒半径； L-阿伏伽德罗常数
r愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的平均位移愈大，
特点：立体感强，制样简单，样品的电子损失小等特点。 在观察形态方面效果良好，常用于研究高分子材料 的制剂，如微球等。
10
1.电子显微镜法
透射电子显微镜（TME）是把经加速和聚集的电子束 投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变 方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、 厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。放大倍数为几 万～百万倍。
一、微粒分散体系的动力学性质 Brown运动
• 布朗运动是微粒在不停地无规则移动和转动
的现象。
17
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。
18
• 布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果。 • 布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩散现象又是
第四章 微粒分散体系
1
主要内容
第一节 微粒分散体系的概念及基本特性 第二节 微粒分散体系的物理化学性质 第三节 微粒分散体系物理稳定性相关理论
2
第一节 微粒分散体系的概念及基本特性
一、概念与分类 分散体系：一种或几种物质高度分散在某种介质中
形成的体系
分散相：被分散的物质 分散介质：连续的介质
布朗运动愈明显。
19
沉降与沉降平衡
• 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 9h
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； h-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。
7
四、微粒大小与测定方法
单分散体系：微粒大小完全均一的体系；
多分散体系：微粒大小不均一的体系。
绝大多数微粒分散体系为多分散体系。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：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。
2
n2 n02 n2 2n02
2
• I-散射光强度；I0-入射光的强度；n -分散相折射率； n0-分散介质折射率；λ-入射光波长；V-单个粒子体积；
υ-单位体积溶液中粒子数目。
• 由上式，散射光强度与粒子体积V的平方成正比，利用 这一特性可测定粒子大小及分布。
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第二节 微粒分散体系的物理化学性质
8
微粒大小是微粒分散系的重要参数 测定方法：
光学显微镜法： 0.5μm～ 电子显微镜法: 0.001μm～ 激 光散射法: 0.02μm～ 库尔特计数法: 1～600μm Stokes沉降法: 0.5～200μm 吸 附 法 : 0.03～1μm
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1.电子显微镜法
扫描电子显微镜(SEM): 二次电子、背景散射电子共同用 于扫描电镜的成像。
第一节 微粒分散体系的概念及基本特性
分类（按分散相粒子的直径大小）
小分子 真溶液
10-9m
10-7m
胶体分散体系
微粒分散体系
10-4m 粗分散体系
4
微粒大小与体内分布
50nm
骨 髓
100nm 3μm 7μm 12μm 50μm
肝、脾巨 噬细胞
肺
据注射部位，
可被截留于肠
、肝、肾
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二、微粒分散体系的基本特征
1. 分散性 具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳等 2. 多相性 分散相与分散介质之间存在着相界面，因而会
出现大量的表面现象； 3. 聚结不稳定性 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。
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二、微粒分散体系的光学性质
当一束光照射到微粒分散系时，可以出现光的吸收、
反射和散射等。光的吸收主要由微粒的化学组成与结 构所决定；而光的反射与散射主要取决于微粒的大小。 低分子溶液—透射光；粗分散体系—反射光； 胶体分散系—散射光。
21
• 丁铎尔效应（Tyndall phenomena）
6
三、微粒分散体系在药剂学中的应用
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；
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。
微球表面有药物或载体材料结晶。
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2.激光散射法
散射光强度与粒子体积 V 的平方成正比，利用这一特 性可以测定粒子大小及分布。
15
• 对于溶液，散射光强度、散射角大小与溶液的性质、溶 质分子量、分子尺寸及分子形态、入射光的波长等有关， 对于直径很小的微粒，雷利散射公式：
I
I0
24 3V 4
来，就形成低能量的二次电子，在电场作用下可呈曲线
运动，翻越障碍进入检测器，使表面凸凹的各个部分都 能清晰成像。
• 二次电子和背景散射电子共同用于扫描电镜（SEM）的 成像。
13
微球表面形态
Scanning electron Baidu Nhomakorabeaicrography of ADM-GMS 微球橙红色，形态圆整、均匀，微球表面可见孔隙，部分
特点：常用于介质中微粒的研究。如脂质体等。
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电子显微镜法的测定原理
• 电子束射到样品上，如果能量足够大就能穿过样品而无 相互作用，形成透射电子，用于透射电镜（TEM）的成 像和衍射；
• 当入射电子穿透到离核很近的地方被反射，而没有能量
损失，则在任何方向都有散射，即形成背景散射；
• 如果入射电子撞击样品表面原子外层电子，把它激发出
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。 • 微粒运动的平均位移Δ可用布朗运动方程表示：
D
RTt
L3 h r
Δ-在t时间内粒子在x轴方向的平均位移
t-时间；T-热力学温度； η-介质粘度；r-微粒半径； L-阿伏伽德罗常数
r愈小，介质粘度愈小，温度愈高，粒子的平均位移愈大，
特点：立体感强，制样简单，样品的电子损失小等特点。 在观察形态方面效果良好，常用于研究高分子材料 的制剂，如微球等。
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1.电子显微镜法
透射电子显微镜（TME）是把经加速和聚集的电子束 投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变 方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、 厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。放大倍数为几 万～百万倍。
一、微粒分散体系的动力学性质 Brown运动
• 布朗运动是微粒在不停地无规则移动和转动
的现象。
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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。
18
• 布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果。 • 布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩散现象又是
第四章 微粒分散体系
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主要内容
第一节 微粒分散体系的概念及基本特性 第二节 微粒分散体系的物理化学性质 第三节 微粒分散体系物理稳定性相关理论
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第一节 微粒分散体系的概念及基本特性
一、概念与分类 分散体系：一种或几种物质高度分散在某种介质中
形成的体系
分散相：被分散的物质 分散介质：连续的介质
布朗运动愈明显。
19
沉降与沉降平衡
• 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 9h
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； h-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。
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四、微粒大小与测定方法
单分散体系：微粒大小完全均一的体系；
多分散体系：微粒大小不均一的体系。
绝大多数微粒分散体系为多分散体系。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：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。
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n2 n02 n2 2n02
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• I-散射光强度；I0-入射光的强度；n -分散相折射率； n0-分散介质折射率；λ-入射光波长；V-单个粒子体积；
υ-单位体积溶液中粒子数目。
• 由上式，散射光强度与粒子体积V的平方成正比，利用 这一特性可测定粒子大小及分布。
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第二节 微粒分散体系的物理化学性质
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微粒大小是微粒分散系的重要参数 测定方法：
光学显微镜法： 0.5μm～ 电子显微镜法: 0.001μm～ 激 光散射法: 0.02μm～ 库尔特计数法: 1～600μm Stokes沉降法: 0.5～200μm 吸 附 法 : 0.03～1μm
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1.电子显微镜法
扫描电子显微镜(SEM): 二次电子、背景散射电子共同用 于扫描电镜的成像。