【精选】药物微粒分散系的基础理论.ppt

第十一章药物微粒分散系的基础理论第一节概述微粒分散体系的特殊性能：微粒分散体系在药剂学的重要意义：第二节微粒分散系的主要性质和特点小于50nm的微粒能够穿透肝脏内皮通过毛细血管末梢或通过淋巴传递进入骨髓组织。静脉注射、腹腔注射0.1～3.0m的微粒分散体系能很快被单核吞噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬最终多数药物微粒浓集于巨噬细胞丰富的肝脏和脾脏等部位血液中的微粒逐渐被清除。人肺毛细血管直径为2m大于肺毛细血管直径的粒子被滞留下来小于该直径的微粒则通过肺而到达肝、脾被巨噬细胞清除。注射大于50m的微粒可使微粒分别被截留在肠、肝、肾等相应部位。布朗运动是微粒扩散的微观基础而扩散现象又是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。如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体系当微粒大小适当时光的散射现象十分明显在其侧面可以观察到明显的乳光这就是Tyndall现象。丁铎尔现象(Tyndallphenomenon)是微粒散射光的宏观表现。同样条件下粗分散体系由于反射光为主不能观察到丁铎尔现象；而低分子的真溶液则是透射光为主同样也观察不到乳光。可见微粒大小不同光学性质相差很大。（一）电泳在电场的作用下微粒发生定向移动——电泳（electronphoresis).微粒在电场作用下移动的速度与其粒径大小成反比其他条件相同时微粒越小移动越快。（二）微粒的双电层结构在微粒分散体系的溶液中微粒表面的离子与靠近表面的反离子构成了微粒的吸附层；同时由于扩散作用反离子在微粒周围呈现距微粒表面越远则浓度越稀的梯度分布形成微粒的扩散层吸附层与扩散层所带电荷相反。微粒的吸附层与相邻的扩散层共同构成微粒的双电层结构。第三节微粒分散体系的物理稳定性一、热力学稳定性二、动力学稳定性微粒表面的电学特性也会影响微粒分散体系的物理稳定性。扩散双电层的存在使微粒表面带有同种电荷在一定条件下因互相排斥而稳定。双电层厚度越大微粒越稳定。体系中加入一定量的某种电解质使微粒的物理稳定性下降出现絮凝状态。反絮凝过程可使微粒表面的ζ电位升高。四、DLVO理论（一）微粒间的VanderWaals吸引能Hamaker假设：微粒间的相互作用等于组成它们的各分子之间的相互作用的加和。对于两个彼此平行的平板微粒得出单位面积上相互作用能ΦA：ΦA=-A/12πD2对于同一物质半径为a的两个球形微粒之间的相互作用能为：ΦA=-Aa/12H同物质微粒间的VanderWaals作用永远是相互吸引介质的存在能减弱吸引作用而且介质与微粒的性质越接近微粒间的相互吸引就越弱。（二）双电层的排斥作用能微粒间总相互作用能：ΦT=ΦA+ΦR以ΦT对微粒间距离H作图即得总势能曲线。总势能曲线上的势垒的高度随溶液中电解质浓度的加大而降低当电解质浓度达到某一数值时势能曲线的最高点恰好为零势垒消失体系由稳定转为聚沉这就是临界聚沉状态这时的电解质浓度即为该微粒分散体系的聚沉值。将在第一极小处发生的聚结称为聚沉(coagulation)将在第二极小处发生的聚结叫絮凝(flocculation)。五、空间稳定理论1.两种稳定理论2.微粒稳定性的判断：ΔGR=ΔHR－TΔSR3.空间稳定效应的特点六、空缺稳定理论影响空缺稳定的因素：1.聚合物分子量的影响以分子量为4000~300000的聚氧乙烯作空缺稳定剂讨论其分子量对聚苯乙烯乳胶稳定性的影响：①当随分子量增大时V2*和V2**同时减少。这就是说分子量高的聚合物既是良好聚沉剂又是良好稳定剂；②在任一相同分子量的情况下V2**值总是大于V2*值这说明同一聚合物在高浓度下发生稳定作用而在低浓度下发生聚沉作用③而对较高分子量的聚合物来说(比如M>10000时)V2*M1/2和V2**M1/2均接近一常数。即V2*和V2**值均与M1/2成反比例。2．微粒大小的影响以分子量为10000的聚氧乙烯作自由聚合物时为例随着微粒粒度的增大V2*和V2**之值同时减少即尺寸较大的微粒在高浓度聚合物溶液中呈现较大稳定性而在低浓度的同样聚合物溶液中却呈现出较大的聚沉性。3．溶剂的影响溶剂的好坏直接影响到聚合物的溶解及其分子在溶液中的形状。良好的溶剂与聚合物的相互作用力较大可以使聚合物分子在溶液中充分伸展开来它们的混合使体系的自由能减少更多；相反它们的分离则使自由能增加更多因而V2*和V2**值都较小。对于不良溶剂聚合物分子在溶液中呈卷曲状V2*和V2**值都较大。七、微粒聚结动力学（一）快聚结当存在势垒时聚结速度比公式所预测的要小得多。若忽略介质水中的切变影响；当势垒主要由双电层斥力和色散力所引起时可以得出如下公式：G—两个微粒聚结的速度常数；k—波兹