第四节　表面活性剂的应用

一、增溶

1.胶束增溶

增溶是指一些水不溶或微溶性的物质，由于表面活性剂胶束的作用，溶解度显著增加的过程。起增溶作用的表面活性剂称为增溶剂，被增溶的物质称为增溶质。如甲酚在水中的溶解度为2%，在肥皂溶液中则可达到50%。在临界胶束浓度以上时，胶束数量和增溶量都随增溶剂用量的增加而增加。在增溶剂的用量一定，增溶达到平衡时，此时增溶质的饱和浓度称为最大增溶浓度（maximum additive concentration，MAC）。此时若继续加入增溶质，则溶液将析出沉淀或转变为乳浊液。临界胶束浓度愈低，缔合数就愈多，最大增溶浓度则愈大。如1g吐温20和吐温80能分别增溶0.25g和0.19g的丁香油，1g十二烷基硫酸钠能增溶0.262g的黄体酮。

增溶的形式可用图2-5形象地说明。

2.影响增溶的因素

（1）增溶剂的性质　增溶作用的大小与表面活性剂的临界胶束浓度和胶束体积有关。在表面活性剂的同系物中，形成的胶束体积随碳原子数增加而增大，增溶作用随之增强。一般来说，具有相同亲油基团的表面活性剂对烃类及极性有机物的增溶大小顺序是：非离子型>阳离子型>阴离子型。其原因是：非离子型表面活性剂有较小的临界胶束浓度，而阳离子型表面活性剂则可能比阴离子型表面活性剂有较疏松的胶束。

（2）药物的性质　一般而言，药物的极性愈小，碳氢链愈长，则增溶程度愈低。

（3）加入顺序　用聚山梨酯类或聚氧乙烯脂肪酸酯类作为棕榈酸维生素A的增溶剂，如将增溶剂先溶于水，再加入药物，则几乎不溶；如先将药物与增溶剂混合，使之完全溶解，然后再加水稀释，则能很好溶解。

（4）增溶剂的用量　在一个增溶体系中，增溶剂、增溶质和水应该有一个适宜的配比，才能得到澄明溶液。其配比可以通过实验来确定。

（5）溶液的pH值　解离药物和非离子型表面活性剂混合一般不产生不溶性复合物，但其增溶量受pH值影响较大。弱酸性和弱碱性药物分别在偏酸性和偏碱性条件下有较多的增溶，两性离子的增溶量在等电点时最大。

（6）其他　增溶剂的HLB值、温度、有机物添加剂、电解质等也能影响药物被增溶的效果。

3.解离药物的增溶

极性或非极性的不解离药物一般有较好的增溶效果，可是解离药物却因其水溶性而往往不被增溶甚至溶解度降低，但当它与带相反电荷的表面活性剂按一定比例混合时，则可能产生增溶、形成可溶性复合物或不溶性复合物等现象。通常表面活性剂烃链愈长，即疏水性愈强，产生不溶性复合物的可能性愈大。

4.多组分增溶质的增溶

多组分制剂中，主药的增溶量会受到其他组分与表面活性剂的作用的影响。某些组分可以扩大胶束体积而使主药的增溶量增大；如果某一组分吸附或结合增溶剂分子，或者多种组分与主药争夺同一增溶位置则会使增溶量减少。例如在聚氧乙烯脂肪醇醚为增溶剂的溶液中，苯甲酸能增加羟苯甲酯的溶解，而二氯酚会减少羟苯甲酯的溶解。

5.抑菌剂的增溶

抑菌剂、抗菌药物常因增溶剂的增溶而致活性降低。它们在增溶剂溶液中的溶解度愈大，要求的抑菌浓度就愈高。如对羟基苯甲酸酯类抑菌剂，在水溶液中时，丙酯和丁酯的抑菌浓度比甲酯和乙酯低很多，但在增溶剂溶液中，要达到同样的抑菌效果却需要高很多的浓度，这是由于丙酯和丁酯的疏水性更强，使其更容易被胶束增溶。

6.表面活性剂对药物稳定性的影响

表面活性剂对药物氧化和水解的影响，可因表面活性剂类型的不同，胶束表面性质和结构的不同，环境的pH值和离子强度的不同而有明显的差异。

例如维生素A极易氧化，用非离子型表面活性剂增溶后，被包裹在增溶剂胶束中，得到了保护，氧化失效速率变得很慢。但苯佐卡因则由于使用聚氧乙烯脂肪醇醚作为增溶剂，非常容易氧化变黄，这是因为聚氧乙烯基自身发生部分水解和氧化，其过氧化物产物会促进增溶质的氧化降解。

又例如酯类药物的碱性水解反应，其水解产物是阴离子，则阳离子和阴离子型表面活性剂分别产生加速和抑制反应进行的作用。又如，青霉素等β-内酰胺类药物，其酸水解反应可被阴离子型表面活性剂催化，也可被阳离子型和非离子型表面活性剂所抑制。

二、乳化

乳化作用是将一种液体分散到另一种互不相溶的液体中的过程。有些表面活性剂具有较强的亲水性亲油性，能显著降低油水两相之间的界面张力，并能在液滴周围形成牢固的乳化膜。起到乳化作用的表面活性剂可作为乳化剂，常用的有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，一般认为HLB值在3～8之间的表面活性剂为W/O型乳化剂，HLB值在8～16之间的为O/W型乳化剂。

三、其他应用

表面活性剂除可起到增溶、乳化作用外，还可以作润湿剂、去污剂、起泡剂、消泡剂、消毒剂和杀菌剂等。

1.润湿剂

润湿是液体在固体表面上的黏附现象。表面活性剂分子在固-液界面上的定向吸附，排除了固体表面上所吸附的空气，降低了接触角，从而起到润湿作用。一般起润湿作用的表面活性剂HLB值为7～11，且需要适宜的溶解度。在药剂学中，润湿剂能增加疏水性药物混悬剂的物理稳定性，帮助药材粉末作渗漉前的润湿，使软膏中药物与皮肤更加紧密接触等。

2.起泡剂和消泡剂

泡沫为很薄的液膜包裹着气体，属气体分散在液体中的分散系统。起泡剂（foaming agent）是指可使溶液产生泡沫的表面活性剂。其一般具有较强的亲水性和较高的HLB值，能降低液体的表面张力使产生稳定的泡沫。起泡剂一般用于皮肤、腔道黏膜给药的剂型中。泡沫的形成易使药物在用药部位分散均匀而不易流失。

消泡剂（antifoaming agent）是指用来破坏消除泡沫的表面活性剂。其通常具有较强的亲油性，HLB值多为1～3，能争夺并吸附在泡沫液膜表面上，取代原有的起泡剂，而因其本身并不形成稳定的液膜而致泡沫消除。在药剂生产中，常常由于某些中药材浸出液或高分子化合物溶液本身含有表面活性剂或表面活性物质，在剧烈搅拌或蒸发浓缩时，会产生大量而稳定的泡沫，阻碍操作的进行，这时可以加入消泡剂加以克服。

3.去污剂

去污剂是指可以除去污垢的表面活性剂，又称洗涤剂（detergent）。HLB值一般为13～16。常用的有油酸钠及其他脂肪酸钠皂和钾皂、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠等。去污是润湿、增溶、乳化、分散、起泡等综合作用的结果。

4.消毒剂和杀菌剂

表面活性剂可与细菌生物膜蛋白质发生强烈作用而使之变性和破坏。甲酚皂、苯扎溴铵、甲酚磺酸钠等大部分阳离子型表面活性剂和少部分阴离子型表面活性剂可作消毒剂使用。使用不同的浓度，可用于伤口、皮肤、黏膜、器械、环境等的消毒。