第十一章微粒分散系理論第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三本章重點(diǎn)掌握微粒分散系的相關(guān)概念及范圍，微粒分散系的特性熟悉微粒分散系的重要性質(zhì)與特點(diǎn)掌握微粒分散體系的熱力學(xué)穩(wěn)定性、動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性、Stokes定律。熟悉絮凝與反絮凝的概念及DLVO理論了解空間穩(wěn)定理論、空缺穩(wěn)定理論、微粒聚結(jié)動(dòng)力學(xué)第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)概述概念分散體系分散相、分散介質(zhì)小分子真溶液＜10–9mnm膠體分散體系10–7~10–9m1-100nm粗分散體系＞10–7m100nm微粒分散體系10–9~10–4m1nm-100μm第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)概述一、藥物微粒分散體系的定義分散體系：是一種或幾種物質(zhì)高度分散在某種介質(zhì)中所形成的體系。分散相分散介質(zhì)真溶液直徑＜10-9m膠體分散體系直徑10-7-10-9m納米乳、納米脂質(zhì)體、納米粒、納米囊、納米膠束粗分散體系直徑＞10-7m微囊、微球、混懸劑、乳劑第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三微粒分散體系特性1.多相，相界面2.粒徑小，表面積大，表面自由能高，熱力學(xué)不穩(wěn)定3.布朗運(yùn)動(dòng)等微粒分散系的性能與作用1.溶解速度與溶解度高2.分散度高、穩(wěn)定性3.體內(nèi)分布選擇性4.某些微?？善鹁忈屪饔?.改善藥物體內(nèi)穩(wěn)定性第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

OstwaldFreundlich方程：

S1和S2分別為半徑為r1、r2的藥物的溶解度，R為氣體常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。

難溶性藥物制成混懸劑時(shí)，微粒的大小往往不一致，當(dāng)大小微粒共存時(shí)，微粒的溶解度與其微粒的直徑有關(guān)，在體系中微粒的半徑相差愈多，溶解度相差愈大，混懸劑中的小微粒逐漸溶解變得愈小，大微粒變變得愈來愈大，沉降速度加快，致使混懸劑的穩(wěn)定性降低。故制備混懸劑時(shí)，除考慮粒徑大小外，還應(yīng)考慮其大小的一致性。

第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

微粒大小與體內(nèi)分布粒徑不同，分布部位不同骨髓、肝、脾、肺、腎、腸等靶向制劑第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

三、微粒大小與測定方法單分散體系

微粒大小完全均一的體系多分散體系微粒大小不均一的體系幾何學(xué)粒徑、比表面積徑、有效粒徑等測定方法電子顯微鏡法–透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（SEM）激光散射法第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)微粒分散系的性質(zhì)與特點(diǎn)一、分散體系熱力學(xué)性質(zhì)表面自由能ΔG=σΔA

表面積增加ΔA，熱力學(xué)不穩(wěn)定σ降低；表面活性劑第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

二、分散體系、微粒的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（一）Brown運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)（二）Stok’s定律重力沉降沉降速度符合斯托克斯(Stokes)定律：

2r2(ρ1–ρ2)gV=-----------------------------------9η

第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三（1）微粒的沉淀

微粒沉降速度可按Stockes定律計(jì)算：

V為沉降速度，r為微粒半徑，ρ1和ρ2分別為微粒和介質(zhì)的密度，g為重力加速度，η為分散介質(zhì)粘度。

Stockes公式的運(yùn)用條件：

①混懸微粒子均勻的球體;②粒子間無靜電干攏；③沉降時(shí)不發(fā)生湍流，各不干攏;④不受器壁影響。第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三三、微粒分散體系的光學(xué)性質(zhì)Tyndall現(xiàn)象散射與反射第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

四、微粒分散體系的電學(xué)性質(zhì)(一)電泳電泳速度與粒徑大小成反比(二)微粒的雙電層結(jié)構(gòu)反離子、吸附層、擴(kuò)散層動(dòng)電位ζ

微粒越小，動(dòng)電位ζ越高第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三吸附層：由吸附的帶電離子和反離子構(gòu)成。

擴(kuò)散層：由少數(shù)擴(kuò)散到溶液中的反離構(gòu)成。

雙電層(electricdoublelayer)亦稱擴(kuò)散雙電層，即帶相反電荷的吸附層和擴(kuò)散層。

ξ-電勢(zeta-potential)即雙電層之間的電位差。

第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)、微粒分散體系穩(wěn)定性。分散體系的物理穩(wěn)定性主要表現(xiàn)為粒徑的變化，微粒的絮凝、聚結(jié)、沉降、乳析和分層。第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)一、絮凝與反絮凝絮凝與反絮凝微粒分散度大，有聚集趨勢，微粒荷電，阻礙聚集，ζ電位在20—25mV，效果最好。絮凝劑，反絮凝劑第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三絮凝(flocculation)

系混懸微粒形成絮狀聚集體的過程，加入的電解質(zhì)稱絮凝劑。

反絮凝

系向絮凝狀態(tài)的混懸劑中加入電解質(zhì)，使絮凝狀態(tài)變?yōu)榉切跄隣顟B(tài)的過程，加入的電解質(zhì)稱反絮凝劑。

絮凝劑和反絮凝劑。量的多少

常用的有枸櫞酸鹽、枸櫞酸氫鹽、灑石酸鹽、灑石酸氫鹽、磷酸鹽及氯化物等。第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)二、DLVO理論(一)微粒間的VanderWaals吸引能(二)雙電層的排斥作用能(三)微粒間總相互作用能(四)臨界聚沉濃度

勢壘隨溶液中電解質(zhì)濃度的增加而降低，當(dāng)電解質(zhì)濃度達(dá)到某一值時(shí)，勢能曲線為零，體系由穩(wěn)定轉(zhuǎn)為聚沉。第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三混懸劑的微粒間有靜電斥力，同時(shí)也存在著引力，即范德華力。

V：為位能

VT=VR+VA

VT：微粒之間總位能。

VR：排斥力位能。

VA：吸引力位能。

當(dāng)VR>VA時(shí)，不易聚集。

當(dāng)VA很小時(shí)，可形成疏松的聚集體，振搖易分散。

當(dāng)VA>VR時(shí)，很快聚集在一起，不易再分散。

第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三三、空間穩(wěn)定理論空間穩(wěn)定作用—微粒間大分子高分子，阻礙微粒接近與溶劑、微粒的親和力分子量大，效果好溶劑影響第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三四、空缺穩(wěn)定理論自學(xué)五、微粒聚結(jié)動(dòng)力學(xué)自學(xué)第23頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

粒度動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性熱力學(xué)穩(wěn)定性

溶液劑分子分散好差好

膠體分散體系

溶膠劑1-100nm布朗運(yùn)動(dòng)