药物微粒分散系的基础理论

2016-12-14 15:12:53   0  举报

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药物微粒分散系的基础理论主要涉及到药物微粒的制备、分散状态以及稳定性等方面。首先，药物微粒的制备通常通过研磨、喷雾干燥等方法实现，目的是将药物颗粒细化，提高其表面积，从而提高药物的生物利用度。其次，药物微粒的分散状态对其药效和稳定性有重要影响。理想的分散状态是药物微粒在介质中均匀分布，无聚集现象。此外，药物微粒的稳定性也是一个重要的研究方向，包括药物微粒的抗湿性、抗氧化性等。总的来说，药物微粒分散系的基础理论为药物的研发和应用提供了重要的理论支持。

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大纲/内容

 微粒分散体系的概念及基本特性

微粒分散体系的概念与分类

概念

分散体系（disperse systems）是一种或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系。被分散的物质称为分散相（disperse phase），而连续的介质称为分散介质（disperse medium）。

分类

① 按分散相的粒子大小分类         1）分子分散体系（molecular dispersion systems）——粒径<1nm         2）胶体分散体系（colloidal disperse systems）——粒径1~100nm         3）粗分散体系（coarse disperse systems）——粒径>100nm         ——通常将粒径在1nm~100um范围的分散相统称为微粒

② 按分散相与分散介质之间亲和力不同分类         1）亲液胶体（lyophilic colloid）——高分子溶液         2）疏液胶体（lyophobic colloid）——溶胶（sol）

微粒分散体系的基本特性

分散性——微粒分散体系的性质与微粒的大小直接相关 多相性——表现在分散相粒子和介质之间有明显的相界面；与溶液体系的根本区别 聚结不稳定性——多相体系具有巨大的表面积和表面能，体系有缩小表面积、降低表面能的自发趋势（热力学不稳定体系）         ——三者相互关联

微粒分散体系在药剂学中的应用

应用     ① 粗分散体系（100nm~100um）         混悬剂、乳剂、微囊、微球     ② 胶体分散体系（<100nm）         纳米乳、纳米脂质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束

意义

问题——普遍存在絮凝、聚结、沉降等物理稳定性问题

微粒大小与测定方法

微粒分散体系中常用的粒径表示方法     几何学粒子径、面积相当径、体积相当径、有效径、比表面积相当径

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

微粒分散体系的动力学性质

Brown运动

沉降与沉降平衡

扩散与渗透压

微粒分散体系的光学性质

概念

① Tyndall现象（Tyndall phenomenon）          在暗背景下，当光束通过烟雾时，可以从侧面看到一个光柱，仔细观察，可见到很多的细微亮点移动。     ② Tyndall效应         如果有一束光线在暗室内通过纳米分散体系，在其侧面可以观察到明显的乳光。         ——本质是粒子对光的散射（scattering）     ③ 光散射         当光照射到含有不均匀微粒的介质时，电磁波使粒子中分子的外层电子做与入射光相同频率的强迫振动，相当于一个新的光源，向各个方向发射与入射光相同的光。     ④ 乳光         在纳米粒分散体系中，可观察到明显的乳光，乳光是散射光的宏观表现。——是判断纳米粒分散体系的简便方法

微粒分散体系的电学性质

电泳         如果将两个电极插入微粒分散体系的溶液中，通以电流，则分散于溶液中的微粒可向阴极或阳极移动，这种在电场作用下的微粒的定向移动就叫电泳（electrophoresis）。

双电层结构（见教材P56~58）     ① Helmholz平板双电层模型     ② Gouy-Chapman扩散双电层模型     ③ Stern扩散双电层模型

微粒分散体系物理稳定性相关理论

絮凝与反絮凝

絮凝（flocculation）         在一定条件下，微粒表面带有同种电荷时粒子间产生排斥力，而且双电层越厚，则排斥力越大，微粒越稳定。如在微粒分散体表系中加入一定量的某种电解质，离子选择性地被吸附于微粒表面，中和微粒表面的电荷，而降低表面带电量及双分层厚度，使微粒间的斥力下降，颗粒聚集而形成絮状物，但振摇后可重新分散均匀。         ——加入的电解质称絮凝剂（flocculant）

反絮凝（deflocculation）         如果在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高，静电排斥力增加，阻碍了微粒之间的碰撞聚集。         ——加入的电解质称反絮凝剂（deflocculation）

DLVO理论

微粒之间普遍存在van der Waals吸引作用，但粒子相互接近时又因双电层的重叠产生排斥作用，微粒的稳定性取决于微粒之间吸引与排斥作用的相对大小。         20世纪40年代，苏联学者与荷兰学者分别独立提出了溶胶稳定性理论，称为DLVO理论。该理论提出了两个质点间的相互吸引能和双电层排斥能的计算方法，是目前为止关于胶体稳定性及电解质对稳定性的影响解释得较为完善的理论。

空间稳定理论

    除双电层的静电作用外，还有其它稳定因素起作用，即微粒表面上吸附的大分子从空间阻碍微粒相互接近，进而阻碍微粒的聚结，这类稳定作用称为空间稳定作用。

经验规律     ① 稳定剂的结构特点     ② 高分子的分子量与浓度的影响     ③ 溶剂的影响

理论基础     ① 空间稳定理论     ② 微粒稳定性的判断

空缺稳定理论

    起源于20世纪50年代，科学研究者发现，高分子没有被吸附于微粒表面时，粒子表面上高分子的浓度低于体系溶液中高分子浓度，形成负吸附，使粒子表面上形成一种空缺表面层。在这种体系中，根据自由高分子的浓度和大小不同可能使胶体聚沉，也可能使胶体稳定，这种使胶体分散体系稳定的理论称为空缺稳定理论（theory of depletion stabilization），也称自由高分子稳定理论。

高分子分子量的影响 微粒大小的影响 溶剂的影响

微粒聚结动力学

    粒径超过1um的微粒是不稳定的，所谓的稳定性是指聚沉速度的相对快慢。因此，聚沉速度是微粒稳定性的定量反映。由DLVO理论可知，微粒之所以稳定是由于总势能曲线上存在势垒。如果势垒为零，则微粒相互接近时必然导致聚结，若有势垒存在，则只有其中的一部分聚结，前者为快聚结，后者为慢聚结。

快聚结 慢聚结 架桥聚结