常用表面活性劑的種類與應(yīng)用
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表面活性劑按其解離情況不同分為離子型和非離子型兩大類,其中離子型表面活性劑又分為陰離子型、陽(yáng)離子型和兩性離子型三類。
1. 陰離子型表面活性劑
本類起表面活性作用的部分是陰離子。主要包括肥皂類、硫酸化物、磺酸化物。
(1)肥皂類
為高級(jí)脂肪酸鹽,分子結(jié)構(gòu)通式為(RCOO)-nMn+。常用脂肪酸的烴鏈通常在C11~C18之間,以硬脂酸、油酸、月桂酸等較常用。根據(jù)其金屬離子(Mn+)的不同,有堿金屬皂、堿土金屬皂和有機(jī)胺皂等。本類表面活性劑具有良好的乳化能力,但容易被酸破壞,堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽等破壞,電解質(zhì)可使之鹽析;有一定的刺激性,一般只用于外用制劑。
(2)硫酸化物
主要是硫酸化油和高級(jí)脂肪醇的硫酸酯類醫(yī)`學(xué)敎育網(wǎng)搜`集整理,分子結(jié)構(gòu)通式為ROSO3-M+,其中高級(jí)醇烴鏈R在C12~C18之間。硫酸化油的代表品種是硫酸化蓖麻油,俗稱土耳其紅油,為黃色或橘黃色黏稠液體,微臭,可與水混合,為無(wú)刺激性的去污劑和潤(rùn)濕劑,可代替肥皂洗滌皮膚,也可用于揮發(fā)油或水不溶性殺菌劑的增溶。高級(jí)脂肪醇硫酸酯類,常用的有十二烷基硫酸鈉(又名“月桂醇硫酸鈉”)、十六烷基硫酸鈉(又名“鯨蠟醇硫酸鈉”)、十八烷基硫酸鈉(又名“硬脂醇硫酸鈉”)等,其乳化能力強(qiáng),并較肥皂類穩(wěn)定,主要用作外用軟膏的乳化劑。
(3)磺酸化物
主要有脂肪族磺酸化物、磺基芳基磺酸化物、磺基萘磺酸化物等,分子結(jié)構(gòu)通式為RSO3-M+。其水溶性和耐鈣、鎂鹽的能力雖比硫酸化物稍差,但不易水解,在酸性水溶液中較穩(wěn)定。常用的有:①脂肪族磺酸化物,如二辛基琥珀酸磺酸鈉(商品名“阿洛索-OT”);②磺基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸鈉,廣泛用于洗滌劑中。
2. 陽(yáng)離子型表面活性劑
本類起表面活性作用的部分是陽(yáng)離子,其分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)五價(jià)的氮原子,又稱季銨化物。其水溶性大,在酸性或堿性溶液中均較穩(wěn)定,除具有良好的表面活性外,還具有很強(qiáng)的殺菌作用,因此主要用于殺菌和防腐。如苯扎氯銨(商品名“潔爾滅”)、苯扎溴銨(商品名“新潔爾滅”)、氯化(溴化)十六烷基吡啶(商品名“西白林”)等。
3. 兩性離子型表面活性劑
本類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中,與疏水基相連的親水基是電性相反的兩個(gè)基團(tuán),即同時(shí)具有正、負(fù)電荷基團(tuán)。在堿性溶液中呈陰離子型表面活性劑的性質(zhì),具有很好的起泡性、去污力;在酸性介質(zhì)中呈陽(yáng)離子型表面活性劑的性質(zhì),具有殺菌力。
(1)天然的兩性離子型表面活性劑
常用的是卵磷脂,主要來(lái)源于大豆和蛋黃,其分子結(jié)構(gòu)由磷酸酯鹽型的陰離子部分和季銨鹽型的陽(yáng)離子部分組成。本品不溶于水,但對(duì)油脂的乳化能力很強(qiáng),可制得乳滴細(xì)小而不易被破壞的乳劑,可用于制備注射用乳劑,也是良好的脂質(zhì)體原料。
(2)合成的兩性離子型表面活性劑
構(gòu)成本類表面活性劑的陰離子部分多為羧酸鹽,陽(yáng)離子部分為胺鹽或季銨鹽,由胺鹽構(gòu)成的為氨基酸型,由季銨鹽構(gòu)成的為甜菜堿型。氨基酸型在等電點(diǎn)(一般為微酸性)時(shí),親水性減弱,可能產(chǎn)生沉淀;甜菜堿型不論在酸性、堿性或中性溶液中均易溶,在等電點(diǎn)時(shí)也無(wú)沉淀。
4. 非離子型表面活性劑
本類表面活性劑在水中不解離,其分子結(jié)構(gòu)中親水基團(tuán)主要是聚氧乙烯基和多元醇的羥基,親油基團(tuán)主要是長(zhǎng)鏈脂肪酸或長(zhǎng)鏈脂肪醇以及烷基或芳基等,它們以酯鍵或醚鍵相結(jié)合。
本類表面活性劑的穩(wěn)定性好,不易受電解質(zhì)和溶液pH值的影響,能與大多數(shù)藥物配伍應(yīng)用,毒性和溶血作用較小,因而應(yīng)用廣泛,可供外用和內(nèi)服,部分品種可用于注射劑中。
(1)脂肪酸山梨坦類
系由失水山梨醇與各種高級(jí)脂肪酸反應(yīng)而成的酯類化合物,商品名為司盤。根據(jù)所結(jié)合的脂肪酸種類和數(shù)量的不同而有不同的產(chǎn)品,如月桂山梨坦(司盤20)、棕櫚山梨坦(司盤40)、硬脂山梨坦(司盤60)等。本類表面活性劑親油性較強(qiáng),常用作W/O型乳劑的乳化劑或O/W型乳劑的輔助乳化劑。
(2)聚山梨酯類
是在司盤類表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中的剩余羥基上,結(jié)合聚氧乙烯基而制得的醚類化合物,商品名為吐溫。根據(jù)所結(jié)合的脂肪酸種類和數(shù)量的不同而有不同的產(chǎn)品,如聚氧乙烯脫水山梨醇單月桂酸酯(聚山梨酯20、吐溫20)、聚氧乙烯脫水山梨醇單棕櫚酸酯(聚山梨酯40、吐溫40)、聚氧乙烯脫水山梨醇單硬脂酸酯(聚山梨酯60、吐溫60)等。本類表面活性劑親水性強(qiáng),為水溶性表面活性劑,主要用作O/W型乳劑的乳化劑和增溶劑。
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