表面活性剂

1表面活性剂的概念

当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液

表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张

力显著下降，使液体表面张力降低的性质即为表面活性[1]。表面活性剂是指那

些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质[2]。

1.2 表面活性剂的昙点

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

浊温度为昙点（Cloud point），亦称浊点。昙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℃，例如吐温20为90℃；吐温60为76℃；吐温80为93℃。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。

1.2 表面活性剂的结构特点

表面活性剂的分子是由与水有亲和性的亲水基团（也称憎油基）和与油有

亲和性的亲油基团（也称僧水基）构成的。因此它既可以溶解在极性溶剂（最

常用的溶剂是水）中，又可以溶解在非极性的油相中，具有两亲性质，被称为

两亲分子[3]。表面活性剂的非极性疏水基团一般是含有C

8-C

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碳的直链烃（也可

能是环烃），如碳氢链、碳氟链、聚硅氧烷以及聚氧丙烯等;亲水基团种类很多，包括极性基团如淡基、硫酸基、磺酸基、磷酸基和季按基等。表面活性剂的性

质主要由亲水基团决定，因此通常按亲水基团的结构和性质进行分类。

1.3 表面活性剂的疏水性质

表面活性剂不对称的分子结构，使其既具有亲水性又具有亲油性，溶于水

后会产生疏水效应即:极性基或离子性亲水基团与水分子间产生强烈的相互吸引作用，而非极性疏水基团（碳氢链间）却有逃离水的趋势（一般认为只要溶质

分子具有非极性基团，就会在水溶液中通过疏水作用而有逃水的趋势），分子

间相互靠拢、缔合，从而逃离水的包围。这种效应促使表面活性剂分子在界面

定向排列，并具有逃离水相，自发吸附在气/水界面的倾向，当达到一定浓度后，气/液界面吸附将达到饱和，表面活性剂便可以通过自发聚集形成胶束来降低自由能，从而达到了稳定状态[4]。

1.4 表面活性剂的吸附性

1.4.1表面活性剂分子在溶液中的正吸附

表面活性剂在水中溶解时，当水中表面活性剂的浓度很低时，表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列，亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。当溶液较稀时，表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层，溶液表面层的表面

活性剂浓度大大高于溶液中的浓度，并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力

以下。表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。正吸附改变了溶液表

面的性质，最外层呈现出碳氢链性质，从而表现出较低的表面张力，随之产生

较好的润湿性、乳化性、起泡性等。如果表面活性剂浓度越低，而降低表面张

力越显著，则表面活性越强，越容易形成正吸附。因此，表面活性剂的表面活

性大小，对于其实际应用有着重要的意义。

1.4.2 表面活性剂在固体表面的吸附

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。极性固体物质对离子表面活性剂的吸附在低浓度下

其吸附曲线为Ｓ形，形成单分子层，表面活性剂分子的疏水链伸向空气。在表

面活性剂溶液浓度达临界胶束浓度时，吸附达到饱和，此时的吸附为双层吸附，表面活性剂分子的排列方向与第一层相反，亲水基团指向空气。提高溶液温度，吸附量将随之减少。对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附，疏水基吸附

在固体表面而亲水基指向空气，当表面活性剂浓度增加时，吸附量并不随之增

加甚至有减少的趋势。

固体表面对非离子表面活性剂的吸附与前相似，但其吸附量随温度升高而

增大，且可以从单分子层吸附向多分子层吸附转变。

2表面活性剂在中药药剂学中应用

2.1 表面活性剂在灭菌方面应用

季胺盐类的阳离型表面活性剂，都具有极强的杀菌作用，因此常用于灭菌

和防腐。例如新洁尔，苯扎溴胺，常用0.1%～0.22%的浓度，作为器械消毒与

皮肤消毒[1]。

2.2 表面活性剂在浸提方面应用

在浸提溶剂中加入适当的表面活性剂，能使药材与溶剂间的界面张力降低，使湿度角变小从而增强药材表面润湿性，有利于某些药材成分地提取。例如，

含有阳离子表面活性剂的盐酸盐等，有利于生物碱的浸出。非离子表面活性剂

通常对药物有效成分不起化学作用，而且毒性较小，有的无毒性，故常选用。

例如，用水煮醇沉法提取黄芩，酌加吐温-80可以提高其收得率。但由于浸提

方法或用表面活性剂的差异，其浸出效果也有所不同。例如在70%乙醇中添加

0.2%的吐温-20渗透颠茄草时，则渗漉液中有效成分的含量较相同用吐温-80为好，但如果用震荡法浸提，那么吐温-80则比吐温-20的浸出效果要好。表面活性剂尽管有提高浸出效果的作用，但是浸出液中杂质比较多，对药剂的性质，

生产工艺和疗效的影响等，有待进一步研究。

2.3 表面活性剂在软膏剂中应用

表面活性剂在软膏中的应用较为成熟。在o/w与w/o剂型的软膏剂中主要

作乳化剂。同时可加强基质的可洗性和吸水性。不但能促进药物分散，而且可

以促进药物穿透。例如在凡士林中放入胆瑙醇能改善药物吸收。一般来说非离

子型表面的活性剂作用不但大于阴离子型表面活性剂，而且刺激性较小。但是

表面活性剂加入的量和药物穿透并非成正比例关系。通常以加入1%～2%为宜。

一般表面活性剂增强药物穿透和吸收的原因可能是：①提高药物分配系数；②

增强皮肤的润湿度；③转变皮肤屏障的性质。用于软膏剂中表面活性剂有高级

脂肪醇类，肥皂类和脂肪醇硫酸酯类，吐温类和司盘类，烷基酚聚氧乙烯醚类，脂肪醇聚氧乙烯醚类。调配w/o型软膏剂时，表面活性剂的HLB值最好在3～8

范围内，调配o/w型软膏剂时 HLB值最好在8～16。为了得到较好的乳化效果，经常用多种表面活性剂进行调配以达到理想的HLB值[5]。

2.4 表面活性剂在泡沫气雾剂中应用

所谓泡沫气雾剂系是指药物，抛射剂在表面活性剂的作用下通过乳化制成

的乳浊液型气雾剂，也指三相气雾剂（气相，液相，液相）应用时分散相中被

包围的抛射剂突然膨胀气化，喷出物是泡沫而不是雾状。这种气雾剂成为一种

新型气雾剂，可以喷出丰富泡沫，当泡沫溃破后，药物能够敷在患处表面从而

达到治疗作用。这种剂型轻盈美观，而且对患处刺激性很小，是值得推行的一

种剂型。这种气雾剂，其喷射泡沫性状随抛射剂的用途与性质而不同。表面活

性剂的选择也很重要，产品在振摇同时，油与抛射剂可以全部乳化成很细微粒，这时外观色白且稠厚，并确保抛射剂与药液同时喷出。例如以硬脂酸一月桂醇

一三乙醇胺作为乳化剂时，成品具备泡沫量多，且维持时间长的特性，适和于