表面活性剂的分类
表面活性剂的分类及应用性能

非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
按用量和品种,用的最多的是阴离子表面活性剂, 其次是非离子表面活性剂。阳离子表面活性剂,由 于它在纤维上的吸附大、洗涤力小,且价格昂贵, 不适合用于洗涤剂,有时在洗涤剂中加入阳离子表 面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或 起柔软作用。两性表面活性剂有良好的去污性能, 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此,性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质 产生影响,在实际应用中能显示 出各种优异的性能。在洗涤剂中, 表面活性剂一般作为洗涤成分, 但在某些配方中也用作辅助原料, 起乳化、润湿、增溶、保湿、润 滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、 消泡等作用。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示:
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时,表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大,憎水性越强,表面活性剂分子就越聚集 于表面,其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会
◆ 增溶作用:表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后,一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加,形成透明胶体溶液,这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小,每100g水 只能溶解0.07g苯,但在10%的油酸钠水溶液中, 苯的溶解度达到7g/100g,增加了100倍,这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中,一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶,形成澄明 溶液或提高浓度。
表面活性剂 的分类

表面活性剂的分类表面活性剂的分类1 表面活性剂的种类很多,按其产量排序分别为:阴离子占56%,非离子占36%,两性离子占5%,阳离子占3%。
2 阴离子表面活性剂2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。
直链烷基苯磺酸钠别名LAS或ABS,为白色或淡黄色粉状或片状固体,可溶于水,虽然在较低温度下水溶性较差,常温下在水中的溶解度是3以下,但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。
它对碱、稀酸和硬水都比较稳定,分解温度240℃。
10%溶液刺激指数 5.0,微生物降解率80%~90%,LD50为1300~2500 mg/kg。
α-烯基磺酸钠别名AOS。
活性物含量38% ~40%时,外观为黄色透明液体,极易溶于水。
它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性;30℃3天,pH2、pH4、pH10,水解率均为0。
它对皮肤的刺激性小,微生物降解率为100%,LD50为1300~2400 mg/kg。
其中,LAS一般不用于洗发香波,也很少用于淋浴液,常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。
其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右,在衣用液体洗涤剂中LAS所占比例的实际调节范围很宽。
LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。
应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系"LAS-AES-FFA"。
应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有"LAS-皂基-η·SAA"。
值得注意的是,LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果,"LAS-FFA"体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。
LAS是产量最大(290 kt/a),价格最便宜的合成表面活性剂品种。
LAS在产量居前5位的合成表面活性剂中价格最低,在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。
LAS突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉,突出的缺点是刺激性大。
表面活性剂常见种类分类

1.阳离子表面活性剂:伯仲叔胺盐,季铵盐(杀菌剂)最常用咪唑啉(缓蚀剂) 有的用于乳化剂,绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。
一般基质的表面带有负离子,当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合,而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。
2.阴离子表面活性剂分为羧酸盐(皮肤清洁剂)、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐,。
去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。
广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。
①肥皂,水溶液的pH在9.0~9.8②烷基苯磺酸钠(LAS直ABS支),是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种,烷基苯磺酸盐不是纯化合物合成洗涤剂的主要活性成分。
ABS支,十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。
烷基磺酸盐(AS和SAS),琥珀酸酯磺酸盐(渗透剂OT), JFC,脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)③硫酸酯盐。
它与磺酸盐结构的区别在于硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接相连。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES) ,是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂,一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。
3. 非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键(R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。
在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。
(1)聚氧乙烯型①烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 包括OP系列和TX系列产品。
OP—10属于壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。
TX—10 属于辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。
②高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 平平加O(2)多元醇型①失水山梨醇酯,单酯的商品代号叫Span(司盘) ,若把司盘类多元醇表面活性剂再用环氧乙烷作用就得到相应的吐温(Tween)②烷基醇酰胺型尼纳尔(Ninol),6501、6502椰子油脂肪酸二乙醇酰胺,6501结构式C11H23CON(CH2CH2OH)2 4.主要是甜菜碱型、氨基酸型和咪唑啉型。
表面活性剂的类型

改善油藏渗透 率,提高油井
产量
适用于不同类 型油藏,如砂 岩、碳酸盐岩
等
简介:硫酸化法是表面活性剂合成的一种重要方法,通过硫酸与醇或酚反应生成硫酸酯,再进 一步水解或醇解得到表面活性剂。
反应条件:反应温度、反应时间、硫酸浓度、醇或酚的种类和用量等因素都会影响合成效果。
优点:原料易得,反应条件温和,适用于工业化生产。
表面活性剂能够降低油水界面张力, 使油水混合物能够稳定存在
表面活性剂的种类和浓度对乳化性 能有显著影响
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
表面活性剂的乳化性能与其分子结 构和性质有关
表面活性剂能够降低水的表面张力,促进气泡形成 不同类型表面活性剂的起泡能力不同,与分子结构、浓度等因素有关 起泡性在某些应用领域如泡沫灭火、泡沫清洗等方面具有重要作用 起泡性与表面活性剂的种类、浓度以及使用条件等因素有关
定义:同时具 有正负电荷的
表面活性剂
特点:在酸性 和碱性溶液中 均能保持较好
的稳定性
应用:广泛用 于化妆品、洗 涤剂、农药等
领域
实例:十二烷 基硫酸铵、十 二烷基硫酸钠
等
表面活性剂能够显著降低水的 表面张力
表面张力的大小与表面活性剂 的种类和浓度有关
表面活性剂的亲水性和亲油性 对其降低表面张力的能力有影 响
添加文档副标题
目录
01.
02.
03.
04.
定义:阴离子型表面活性剂是指在水溶液中能离解成带负电荷的离子,包括羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等。
特点:具有较好的去污、发泡、乳化、分散等性能,广泛用于洗涤剂、化妆品、食品工业等领域。 常见种类:如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠(SAS)等。
表面活性剂分类

表面活性剂的分类姓名:黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂:离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类:阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂:羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂:脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂:从广义上讲,分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂,均可称为两性活性剂。
可将其分为:非离子-阴离子型;非离子-阳离子型;阴离子-阳离子型;非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如,对皮肤的低刺激性,具有较好的抗盐性,且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点,既可用作洗涤剂、乳化剂,也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而,两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂:这类表面活性剂溶于水后不发生解离,其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型:酯型;醚型;胺型;酰胺型;混合型(Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂:以碳氟链为疏水基的表面活性剂,简称为氟表面活性剂,如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性,不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下,而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定,具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
表面活性剂的分类方法

表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3、按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
举例说明表面活性剂的分类

举例说明表面活性剂的分类
表面活性剂分类:
一、磷系表面活性剂
1、二聚磷酸盐:它们主要用于医药、防腐剂、清洁剂、农药和化妆品等,具有很好的清洁效果,也常用来制备洗衣机洗涤剂和去污剂等。
2、氧基磷酸盐:主要用于肥皂、清洁剂、洗衣粉、香水、肥皂、洗发水和洗护用品等,具有很好的表面活性性和发泡性,广泛用于清洁、
配制和去污等领域。
二、硫系表面活性剂
1、硫酸盐:主要用于清洗剂、增稠剂、乳液剂、纺织染料和石油产品,它们具有良好的清洁作用,抗氧化和防腐蚀能力。
2、萘系表面活性剂:主要用于洗衣剂、洁净剂、抗菌剂、香水、增稠剂、聚氧乙烯胶等,具有良好的分散性能和稳定性,可抑制水中的有
机物和脂肪。
三、烃类表面活性剂
1、乙醇胺类:主要用于洗涤剂、乳液剂、抗菌剂、去污剂和抗泡沫剂,可制备家用清洁剂,具有很强的清洁和表面活性能力,对有机污染物
具有良好的抗微生物作用。
2、芳香烃类表面活性剂:主要用于抗菌剂、清洁剂、乳剂、肥皂和各种表面处理剂,可增加清洁剂的活性,也可使清洁剂更易溶解,减少
表面张力,提供更加平滑的表面处理。
四、氨基系表面活性剂
1、硼系表面活性剂:主要用于清洁剂、抗菌剂、增稠剂、乳剂和美容用品,具有优异的活性和发泡特性,有效抑制污垢的悬浮能力,减少表面的张力,使清洁更加顺畅。
2、异氰酸酯系表面活性剂:主要用于清洁剂、抗菌剂、去污剂、皂剂和肥皂,具有良好的表面活性能力和发泡性能,也可用于乳化剂、抗泡剂和洗发水等等。
表面活性剂的分类方法

表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2 、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3 、按分子量分类,可将分子量大于104 者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104 者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03 者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40% 属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+) 也有阴离子(-) ,是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH 值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子,称为高分子表面活性剂,如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等,但与低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小,增溶力、渗透力弱,乳化力较强,常用做保护胶体。
一、离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
1.高级脂肪酸盐系肥皂类,通式为(RCOO-)nMn+。
脂肪酸烃链R 一般在C11~C17之间,以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。
根据M的不同,又可分碱金属皂(一价皂)、碱土金属皂(二价皂)和有机胺皂(三乙醇胺皂)等。
它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力,但易被酸破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏,电解质可使之盐析。
一般只用于外用制剂。
2.硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类,通式为R·O·SO3-M+,其中脂肪烃链R在C12~C18范围。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油,为黄色或桔黄色粘稠液,有微臭,约含48.5%的总脂肪油,可与水混合,为无刺激性的去污剂和润湿剂,可代替肥皂洗涤皮肤,也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。
高级脂肪醇硫酸酯类中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS,又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠(鲸蜡醇硫酸钠)、十八烷基硫酸钠(硬脂醇硫酸钠)等。
它们的乳化性也很强,并较肥皂类稳定,较耐酸和钙、镁盐,但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀,对粘膜有一定的刺激性,主要用做外用软膏的乳化剂,有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。
3.磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。
通式分别为R·SO3-M+和RC6H5·SO3-M+。
它们的水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但即使在酸性水溶液中也不易水解。
常用的品种有二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT)、二己基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等,后者为目前广泛应用的洗涤剂。
另外,甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等胆酸盐也属此类,常用做胃肠道脂肪的乳化剂和单硬脂酸甘油酯的增溶剂。
(二)阳离子表面活性剂这类表面活性剂起作用的部分是阳离子,亦称阳性皂。
其分子结构的主要部分是一个五价的氮原子,所以也称为季铵化物,其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
常用品种有苯扎氯铵和苯扎溴铵等。
(三)两性离子表面活性剂这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
1.卵磷脂卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。
其主要来源是大豆和蛋黄,根据来源不同,又可称豆磷脂或蛋磷脂。
卵磷脂的组成十分复杂,包括各种甘油磷脂,如脑磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、丝氨酸磷脂、肌醇磷脂、磷脂酸等,还有糖脂、中性脂、胆固醇和神经鞘脂等,其基本结构为:在不同来源和不同制备过程的卵磷脂中各组分的比例可发生很大的变化,从而影响其使用性能。
例如,在磷脂酰胆碱含量高时可作为水包油型乳化剂,而在肌醇磷脂含量高时则为油包水型乳化剂。
卵磷脂外观为透明或半透明黄色或黄褐色油脂状物质,对热十分敏感,在60℃以上数天内即变为不透明褐色,在酸性和碱性条件以及酯酶作用下容易水解,不溶于水,溶于氯仿、乙醚、石油醚等有机溶剂,是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料。
2.氨基酸型和甜菜碱型这两类表面活性剂为合成化合物,阴离子部分主要是羧酸盐,其阳离子部分为季铵盐或胺盐,由胺盐构成者即为氨基酸型(R·+NH2·CH2CH2·COO-);由季铵盐构成者即为甜菜碱型(R·+N·(CH3)2·CH2·COO-)。
氨基酸型在等电点时亲水性减弱,并可能产生沉淀,而甜菜碱型则无论在酸性、中性及碱性溶液中均易溶,在等电点时也无沉淀。
两性离子表面活性剂在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
常用的一类氨基酸型两性离子表面活性剂“Tego”杀菌力很强而毒性小于阳离子表面活性剂。
1%TegoMHG(十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐,又称Dodecin HCL)水溶液的喷雾消毒能力强于相同浓度的洗必泰和苯扎溴铵以及70%的乙醇。
第二节表面活性剂的分类一、离子表面活性剂二、非离子表面活性剂这类表面活性剂在水中不解离,分子中构成亲水基团的是甘油、聚乙二醇和山梨醇等多元醇,构成亲油基团的是长链脂肪酸或长链脂肪醇以及烷基或芳基等,它们以酯键或醚键与亲水基团结合,品种很多,广泛用于外用、口服制剂和注射剂,个别品种也用于静脉注射剂。
(一)脂肪酸甘油酯主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯,如单硬脂酸甘油酯等。
脂肪酸甘油酯的外观根据其纯度可以是褐色、黄色或白色的油状、脂状或蜡状物质,熔点在30~60℃,不溶于水,在水、热、酸、碱及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸。
其表面活性较弱,HLB为3~4,主要用做W/0型辅助乳化剂。
(二)多元醇型1.蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯简称蔗糖酯,是蔗糖与脂肪酸反应生成的一大类化合物,属多元醇型非离子表面活性剂,根据与脂肪酸反应生成酯的取代数不同,有单酯、二酯、三酯及多酯。
改变取代脂肪酸及酯化度,可得到不同HLB值(5~13)的产品。
蔗糖脂肪酸酯为白色至黄色粉末,随脂肪酸酯含量增加,可呈蜡状、膏状或油状,在室温下稳定,高温时可分解或发生蔗糖的焦化,在酸、碱和酶的作用下可水解成游离脂肪酸和蔗糖。
蔗糖酯不溶于水,但在水和甘油中加热可形成凝胶,可溶于丙二醇、乙醇及一些有机溶剂,但不溶于油。
主要用做水包油型乳化剂、分散剂。
一些高脂肪酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。
2.脂肪酸山梨坦脂肪酸山梨坦是失水山梨醇脂肪酸酯,是由山梨糖醇及其单酐和二酐与脂肪酸反应而成的酯类化合物的混合物,商品名为司盘(spans)。
根据反应的脂肪酸的不同,可分为司盘20(月桂山梨坦)、司盘40(棕榈山梨坦)、司盘60(硬脂山梨坦)、司盘65(三硬脂山梨坦)、司盘80(油酸山梨坦)和司盘85(三油酸山梨坦)等多个品种,其结构如下:脂肪酸山梨坦是粘稠状、白色至黄色的油状液体或蜡状固体。
不溶于水,易溶于乙醇,在酸、碱和酶的作用下容易水解,其HLB值从1.8~3.8,是常用的油包水型乳化剂,但在水包油型乳剂中,司盘20和司盘40常与吐温配伍用做混合乳化剂;而司盘60,司盘65等则适合在油包水型乳剂中与吐温配合使用。
3.聚山梨酯(Polysorbate)是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,是由失水山梨醇脂肪酸酯与环氧乙烷反应生成的亲水性化合物。
氧乙烯链节数约为20,可加成在山梨醇的多个羟基上,所以也是一种复杂的混合物。
商品名为吐温(Tweens),美国药典品名为Polysorbate,与司盘的命名相对应,根据脂肪酸不同,有聚山梨酯20(吐温20)、聚山梨酯 40、聚山梨酯60、聚山梨酯65、聚山梨酯80(吐温80)和聚山梨酯85等多种型号,其结构如下:聚山梨酯是粘稠的黄色液体,对热稳定,但在酸、碱和酶作用下也会水解。
在水和乙醇以及多种有机溶剂中易溶,不溶于油,低浓度时在水中形成胶束,其增溶作用不受溶液pH值影响。
聚山梨酯是常用的增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。
(三)聚氧乙烯型1.聚氧乙烯脂肪酸酯系由聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯,通式为R·COO·CH2(CH2OCH2)nCH2·OH,商品有卖泽(Myrij)。
根据聚乙二醇部分的分子量和脂肪酸品种不同而有不同品种。
这类表面活性剂有较强水溶性,乳化能力强,为水包油型乳化剂,常用的有聚氧乙烯 40硬脂酸酯等。
2.聚氧乙烯脂肪醇醚系由聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚,通式为R·O·(CH2OCH2)nH,商品有苄泽(Brij),如Brij30和Brij35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂醇缩合物;西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物;平平加O(PerogolO)则是15个单位的氧乙烯与油醇的缩合物。
埃莫尔弗(Emolphor)是一类聚氧乙烯蓖麻油化合物,由20个单位以上的氧乙烯与油醇缩合而成,为淡黄色油状液体或白色糊状物,易溶于水和醇及多种有机溶剂,HLB值在12~18范围内,具有较强的亲水性质。
常用做增溶剂及O/W型乳化剂。
如 Cremophore EL为聚氧乙烯蓖麻油甘油醚,氧乙烯单位为35~40,HLB=12~14。
(四)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物本品又称泊洛沙姆(Poloxamer),商品名普郎尼克(Pluronic)。
通式为HO (C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)aH;根据共聚比例的不同,本品有各种不同分子量的产品(表10-1)。
分子量可在1000~14000,HLB值为0.5~30。
随分子量增加,本品从液体变为固体。
随聚氧丙烯比例增加,亲油性增强;相反,随聚氧乙烯比例增加,亲水性增强。
本品作为高分子非离子表面活性剂,具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能,但增溶能力较弱。
Poloxamer 188(PluronicF68)作为一种水包油型乳化剂,是目前用于静脉乳剂的极少数合成乳化剂之一,用本品制备的乳剂能够耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
表10-1 泊洛沙姆及对应普郎尼克型号及其分子量Poloxamer Pluronic 平均分子量 a b 124 L44 2090~2360 12 20188 F68 7680~9510 79 28237 F87 6840~8830 64 37338 F108 12700~10400 141 44407 F127 9840~14600 101 56。