优选第五章药物溶解与分配
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溶解过程与粒径、温度、pH等因素有关。
溶剂化作用 放热，缔合作用 吸热
拉乌尔定律：1887年法国物理学家拉乌尔（Raoult）在溶液蒸气压 实验中总结出著名的。
如果溶质是不挥发性的，即它的蒸气压极小，与溶剂相比可以忽略 不计，则在一定的温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与 其克分子分数的乘积。即
• 固－液溶液 增溶，助溶
2、溶液的种类
• 理想溶液 各种分子间的作用力相等，即溶质分子之间、溶质与溶剂之间、溶质与溶剂 分子之间的作用力均等，遵从拉乌尔定律。溶质分子与溶剂分子之间混合时 无体积效应、无熵变、无热效应。
甲醇＋乙醇（√），硫酸＋水（×）
• 真实溶液（非理想溶液） 正规溶液：非极性溶质溶于非极性溶剂所形成的溶液。
X溶解度，Hf分子摩尔溶解热，T0溶质熔点，T溶解温度， 1 、2分别为溶剂和溶质的溶解度参数，V摩尔体积， R气体常数
1溶剂占有的总体积分数，稀溶液时，1＝1
练习题：
碘在298K溶于二硫化碳（CS2）。已知碘的熔点为386K，摩尔 蒸发热Hv为48086.7 Jmol－1，溶解热为15062.4Jmol-1,碘的摩 尔体积为59cm3，CS2的溶解度参数1 为20.46(Jcm－3）1/2，求： 1.碘的溶解度参数，2.碘在CS2中的摩尔分数溶解度和质量摩 尔溶解度（假设溶液为稀溶液）
4.8 3.5 2.1
25℃
根据介电常数或极性分类
有机溶剂：2－190，越大极性越强 • 极性溶剂： >15-20 • 非极性溶剂: <15 • 半极性溶剂: 能使极性溶剂与非极性溶剂互溶 • 复合溶剂： ＝ 11＋ 22 （体积分数）
练习题： 计算25 ℃由35ml 乙醇，20ml 甘油，45ml 水组成的混合溶剂的介电常数。
4、药物溶解性与分子结构
• 药物分子与溶剂分子间相互作用
离子－偶极作用： 离子性药物吸引附近的极性溶剂分子而溶解 盐酸普鲁卡因溶解于水
离子－诱导偶极作用： 离子性药物吸引附近的非极性溶剂分子，并使其获得诱导偶极 碘化钾与碘相互作用 硝酸银与苯相互作用
范德华力：
静电力－分子永久偶极矩间的相互作用（定向极化作用力）
活度（有效浓度） 非理想溶液中，溶质与溶剂之间常发生相互作用，需用活度代替浓度。＝X （ 活度系数）
• 溶解度参数（） 代表相同分子间的内聚力，两组分的值越接近，越能互溶。 作为物质极性的一种量度，越大极性越大。
( Hv RT )1/ 2
Vl
Hv分子摩尔汽化热，V分子的摩尔体积
ln X H f (T0 T ) / RTT0 (1 2 )2V12 / RT
p1＝ p10 x1
式中 p1-溶剂的蒸气压，溶质是不挥发性时，即为溶液的蒸气压； p10－纯溶剂的蒸气压； x1－溶液中溶剂的克分子分数。
• 药物分子溶剂化作用 溶剂化理论
非电解质溶于水，药物的水合作用直接受药物的熔点与溶解度 影响
疏水作用:
3、作用力
• 介电常数的概念和溶剂的选择 介电常数：两个带电体（或两个离子）在真空中与在该物质中
静电作用力之比例常数。 Coulomb定律：f＝q1q2/r2，
f 正负离子间的静电引力，q1q2两种离子的电荷， r表示离子间的距离，表示介电常数
溶剂
水 甲酸 甘油 二甲基亚砜 甲醇 乙醇 乙醛
介电常数 80 57 56 45
32.6 30 21
溶剂
醋酸 乙酸乙酯 蓖麻油 植物油 液体石蜡
介电常数 9.7 6.1
• 溶解度与活度
溶解度 一定条件下，溶质在溶剂中达到溶解平衡时所形成的饱和溶液的浓度。 表示为一定温度下1g（ml）药物溶于若干毫升溶剂中达到饱和时的浓度。百 分质量浓度（％），摩尔浓度（mol.L-1)
极易溶解：溶质1g（ml）能在溶剂不到1ml中溶解； 易溶：溶质1g（ml）能在溶剂1－10ml中溶解； 溶解：溶质1g（ml）能在溶剂10－30ml中溶解； 略溶：溶质1g（ml）能在溶剂100－1000ml中溶解； 极微溶解：溶质1g（ml）能在溶剂1000－10000ml中溶解； 几乎不溶或不溶：溶质1g（ml）在溶剂10000ml中不能完全溶解。
优选第五章药物溶解 与分配
• 气－液溶液 气体以分子或离子状态分散于溶剂中而形成的均匀分散体系。 理想气体溶于液体符合亨利定律：一定温度下，一定量液体溶解 气体的质量与该气体的分压成正比。
• 液－液溶液 液体药物以分子或离子状态分散于溶剂中而形成的均匀分散体系 两种液体混合：完全互溶 几乎不溶（加乳化剂） 部分互溶（增溶，助溶）
溶质分子与溶剂分子间无化学相互作用，溶质分子与溶剂分子间混合时无体 积效应、无熵变，但有热效应，为吸热反应。
非正规溶液：极性溶质溶于极性溶剂所形成的溶液。溶质分子间或溶剂分子 间有缔合作用、溶质分子和溶剂分子间有溶剂化作用，或两种或两种以上溶 质发生缔合作用。溶液分子间产生氢键缔合、电荷迁移或酸碱反应等。
• 分子间力与药物溶解度：结构相似相溶原理 根据⊿G＝ ⊿H－T⊿S，（⊿S>0） 溶解过程⊿H较小，⊿G为负，两者互溶，甲醇与乙醇 若⊿H变大， ⊿G为正，两者不能溶解，如水和苯
极化分子与极化分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ之间作用力
多数酰胺、低级酮、醇溶于水
μ偶极矩，kB玻耳兹曼常数
Ek
2 3
1222
kBTr6
诱导力－永久偶极矩与诱导偶极矩间相互作用（变性极化作用）
极化分子与非极化分子之间作用力 苯溶于乙醇
ED
212
r6
2非极化分子极化时的变形极化率
色散力－瞬间偶极矩之间的相互作用力（瞬间极化作用）
非极化分子之间作用力 I电离能
EL
3 2
I1I2 I1 I2
12
r6
分子间引力：ET ＝EK ＋ E D ＋E L
• 范德华力特点：
它永远存在于一切原子或分子间的一种作用力； 它是一种吸引力，大小为每摩尔只有几十千焦耳，比化学键能小1－2个数量级 没有方向性和饱和性 作用范围约几百皮米（pm），属于长程作用力 其中最主要的是色散力
2=27.8(J cm－3)1/2, X2=0.0693,
1kg溶剂中含溶 质的物质的量
M=1000 X2/[(1- X2)76.13]=… (mol/kg)
应用：
溶质的物质的量与各组 分的总物质的量之比
• 处方筛选
• 生物利用度预测
生物膜的为21.07±0.82 (Jcm－3）1/2，
正辛醇的为21.07 (Jcm－3）1/2
溶剂化作用 放热，缔合作用 吸热
拉乌尔定律：1887年法国物理学家拉乌尔（Raoult）在溶液蒸气压 实验中总结出著名的。
如果溶质是不挥发性的，即它的蒸气压极小，与溶剂相比可以忽略 不计，则在一定的温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与 其克分子分数的乘积。即
• 固－液溶液 增溶，助溶
2、溶液的种类
• 理想溶液 各种分子间的作用力相等，即溶质分子之间、溶质与溶剂之间、溶质与溶剂 分子之间的作用力均等，遵从拉乌尔定律。溶质分子与溶剂分子之间混合时 无体积效应、无熵变、无热效应。
甲醇＋乙醇（√），硫酸＋水（×）
• 真实溶液（非理想溶液） 正规溶液：非极性溶质溶于非极性溶剂所形成的溶液。
X溶解度，Hf分子摩尔溶解热，T0溶质熔点，T溶解温度， 1 、2分别为溶剂和溶质的溶解度参数，V摩尔体积， R气体常数
1溶剂占有的总体积分数，稀溶液时，1＝1
练习题：
碘在298K溶于二硫化碳（CS2）。已知碘的熔点为386K，摩尔 蒸发热Hv为48086.7 Jmol－1，溶解热为15062.4Jmol-1,碘的摩 尔体积为59cm3，CS2的溶解度参数1 为20.46(Jcm－3）1/2，求： 1.碘的溶解度参数，2.碘在CS2中的摩尔分数溶解度和质量摩 尔溶解度（假设溶液为稀溶液）
4.8 3.5 2.1
25℃
根据介电常数或极性分类
有机溶剂：2－190，越大极性越强 • 极性溶剂： >15-20 • 非极性溶剂: <15 • 半极性溶剂: 能使极性溶剂与非极性溶剂互溶 • 复合溶剂： ＝ 11＋ 22 （体积分数）
练习题： 计算25 ℃由35ml 乙醇，20ml 甘油，45ml 水组成的混合溶剂的介电常数。
4、药物溶解性与分子结构
• 药物分子与溶剂分子间相互作用
离子－偶极作用： 离子性药物吸引附近的极性溶剂分子而溶解 盐酸普鲁卡因溶解于水
离子－诱导偶极作用： 离子性药物吸引附近的非极性溶剂分子，并使其获得诱导偶极 碘化钾与碘相互作用 硝酸银与苯相互作用
范德华力：
静电力－分子永久偶极矩间的相互作用（定向极化作用力）
活度（有效浓度） 非理想溶液中，溶质与溶剂之间常发生相互作用，需用活度代替浓度。＝X （ 活度系数）
• 溶解度参数（） 代表相同分子间的内聚力，两组分的值越接近，越能互溶。 作为物质极性的一种量度，越大极性越大。
( Hv RT )1/ 2
Vl
Hv分子摩尔汽化热，V分子的摩尔体积
ln X H f (T0 T ) / RTT0 (1 2 )2V12 / RT
p1＝ p10 x1
式中 p1-溶剂的蒸气压，溶质是不挥发性时，即为溶液的蒸气压； p10－纯溶剂的蒸气压； x1－溶液中溶剂的克分子分数。
• 药物分子溶剂化作用 溶剂化理论
非电解质溶于水，药物的水合作用直接受药物的熔点与溶解度 影响
疏水作用:
3、作用力
• 介电常数的概念和溶剂的选择 介电常数：两个带电体（或两个离子）在真空中与在该物质中
静电作用力之比例常数。 Coulomb定律：f＝q1q2/r2，
f 正负离子间的静电引力，q1q2两种离子的电荷， r表示离子间的距离，表示介电常数
溶剂
水 甲酸 甘油 二甲基亚砜 甲醇 乙醇 乙醛
介电常数 80 57 56 45
32.6 30 21
溶剂
醋酸 乙酸乙酯 蓖麻油 植物油 液体石蜡
介电常数 9.7 6.1
• 溶解度与活度
溶解度 一定条件下，溶质在溶剂中达到溶解平衡时所形成的饱和溶液的浓度。 表示为一定温度下1g（ml）药物溶于若干毫升溶剂中达到饱和时的浓度。百 分质量浓度（％），摩尔浓度（mol.L-1)
极易溶解：溶质1g（ml）能在溶剂不到1ml中溶解； 易溶：溶质1g（ml）能在溶剂1－10ml中溶解； 溶解：溶质1g（ml）能在溶剂10－30ml中溶解； 略溶：溶质1g（ml）能在溶剂100－1000ml中溶解； 极微溶解：溶质1g（ml）能在溶剂1000－10000ml中溶解； 几乎不溶或不溶：溶质1g（ml）在溶剂10000ml中不能完全溶解。
优选第五章药物溶解 与分配
• 气－液溶液 气体以分子或离子状态分散于溶剂中而形成的均匀分散体系。 理想气体溶于液体符合亨利定律：一定温度下，一定量液体溶解 气体的质量与该气体的分压成正比。
• 液－液溶液 液体药物以分子或离子状态分散于溶剂中而形成的均匀分散体系 两种液体混合：完全互溶 几乎不溶（加乳化剂） 部分互溶（增溶，助溶）
溶质分子与溶剂分子间无化学相互作用，溶质分子与溶剂分子间混合时无体 积效应、无熵变，但有热效应，为吸热反应。
非正规溶液：极性溶质溶于极性溶剂所形成的溶液。溶质分子间或溶剂分子 间有缔合作用、溶质分子和溶剂分子间有溶剂化作用，或两种或两种以上溶 质发生缔合作用。溶液分子间产生氢键缔合、电荷迁移或酸碱反应等。
• 分子间力与药物溶解度：结构相似相溶原理 根据⊿G＝ ⊿H－T⊿S，（⊿S>0） 溶解过程⊿H较小，⊿G为负，两者互溶，甲醇与乙醇 若⊿H变大， ⊿G为正，两者不能溶解，如水和苯
极化分子与极化分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ之间作用力
多数酰胺、低级酮、醇溶于水
μ偶极矩，kB玻耳兹曼常数
Ek
2 3
1222
kBTr6
诱导力－永久偶极矩与诱导偶极矩间相互作用（变性极化作用）
极化分子与非极化分子之间作用力 苯溶于乙醇
ED
212
r6
2非极化分子极化时的变形极化率
色散力－瞬间偶极矩之间的相互作用力（瞬间极化作用）
非极化分子之间作用力 I电离能
EL
3 2
I1I2 I1 I2
12
r6
分子间引力：ET ＝EK ＋ E D ＋E L
• 范德华力特点：
它永远存在于一切原子或分子间的一种作用力； 它是一种吸引力，大小为每摩尔只有几十千焦耳，比化学键能小1－2个数量级 没有方向性和饱和性 作用范围约几百皮米（pm），属于长程作用力 其中最主要的是色散力
2=27.8(J cm－3)1/2, X2=0.0693,
1kg溶剂中含溶 质的物质的量
M=1000 X2/[(1- X2)76.13]=… (mol/kg)
应用：
溶质的物质的量与各组 分的总物质的量之比
• 处方筛选
• 生物利用度预测
生物膜的为21.07±0.82 (Jcm－3）1/2，
正辛醇的为21.07 (Jcm－3）1/2