药物微粒分散系的基础理论

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(完整版)药剂学复习重点归纳_人卫版

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第一章绪论1.药剂学:研究药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制及合理使用的综合性应用技术科学2.剂型:为适应治疗或预防的需要而制备的不同给药形式,称为药物剂型,简称剂型(Dosage form)3.制剂:为适应治疗或预防的需要而制备的不同给药形式的具体品种,称为药物制剂,简称药剂学任务:是研究将药物制成适于临床应用的剂型,并能批量生产安全、有效、稳定的制剂,以满足医疗卫生的需要。

药物剂型的重要性:改变药物作用性质,降低或消除药物的毒副作用,调节药物作用速度,靶向作用,影响药效药剂学的分支学科工业药剂学物理药剂学药用高分子材料学生物药剂学药物动力学临床药剂学药典作为药品生产、检验、供应和使用的依据第二章:药物制剂的稳定性药物制剂稳定性的概念药物制剂的稳定性系指药物在体外的稳定性,是指药物制剂在生产、运输、贮藏、周转,直至临床应用前的一系列过程中发生质量变化的速度和程度。

药用溶剂的种类(一)水溶剂是最常用的极性溶剂。

其理化性质稳定,能与身体组织在生理上相适应,吸收快,因此水溶性药物多制备成水溶液(二)非水溶剂在水中难溶,选择适量的非水溶剂,可以增大药物的溶解度。

1.醇类如乙醇、2.二氧戊环类 3.醚类甘油。

4.酰胺类二甲基乙酰胺、能与水混合,易溶于乙醇中。

5.酯类油酸乙酯。

6.植物油类如豆油、玉米油、芝麻油、作为油性制剂与乳剂的油相。

7.亚砜类如二甲基亚砜,能与水、乙醇混溶。

介电常数(dielectric constant)溶剂的介电常数表示在溶液中将相反电荷分开的能力,它反映溶剂分子的极性大小。

溶解度参数溶解度参数表示同种分子间的内聚能,也是表示分子极性大小的一种量度。

溶解度参数越大,极性越大。

溶解度(solubility)是指在一定温度下药物溶解在溶剂中达饱和时的浓度,是反映药物溶解性的重要指标。

溶解度常用一定温度下100g溶剂中(或100g溶液,或100ml溶液)溶解溶质的最大克数来表示,亦可用质量摩尔浓度mol/kg或物质的量浓度mol/L来表示。

药物微粒分散系

药物微粒分散系

第三节 与微粒分散体系物理稳定性有关的理论 微粒聚结动力学 >1μm微粒不稳定(聚沉速度相对快) 快聚结 ΦT=0时势垒为0 ,一经碰撞就聚结,聚结速度由碰撞速率决定,碰撞速率由布朗运动决定即由扩散速度决定。 快聚结速度与微粒大小无关,若温度黏度固定,与微粒浓度平方成正比。
第三节 与微粒分散体系物理稳定性有关的理论 微粒聚结动力学 慢聚结 当势垒存在时,聚结速度比公式预测小。电解质有显著影响浓度降低聚结速度降低明显。浓度低反离子少双电层斥力大。 架桥聚结 聚合物有效覆盖微粒表面时能发挥空间结构的保护作用;当被吸附的聚合物只覆盖微粒一小部分表面时,使微粒对电解质敏感性大大增加,称此种絮凝作用称为敏化,可减少絮凝所需的电解质用量。这时吸附在微粒表面的高分子聚合物长链可能同时吸附在另一颗粒表面形成分子桥。
第十一章 药物微粒分散系的基本理论 第二节 微粒分散体系的性质与特点 微粒分散体系的动力学稳定性 两方面 减少粒径是防止沉降速度最有效方法,同时增加粘度,减少微粒和分散介质之间的密度差,控制温度,可阻止沉降
三、微粒光学性质(光散射丁泽尔效应) 四、微粒电学性质(电泳、双电层)
第十一章 药物微粒分散系的基本理论 第二节 微粒分散体系的性质与特点
第二篇 药物制剂的基本理论 第十一章 药物微粒分散体系的基础理论
01
04
02
05
添加标题
第一节 概述
添加标题
微粒给药系统
添加标题
第二篇 药物制剂的基本理论
添加标题
粗分散体系:混悬剂、乳剂、微囊
07
08
添加标题
胶体分散体系:纳米微乳、脂质体、
添加标题
纳米粒、纳米囊(<1000nm)
第十一章 药物微粒分散系的基本理论 第三节 与微粒分散体系物理稳定性有关的理论 二、DLVO理论 (四)临界聚沉浓度 通常势垒为零或很小时才发生聚沉。微粒凭借动能可克服势垒障碍,一旦越过势垒,微粒间相互作用的势能随彼此接近而降低,最后势能曲线在第一极小处达平衡,如势能较高足以阻止微粒在此处聚结。但在第二极小处足以阻挡微粒动能发生聚结,且由于微粒间距较远,聚集体呈松散结构,易破坏和恢复,有触变性。 第一极小处发生聚结称聚沉 第二极小处发生聚结称絮凝

微粒分散体系

微粒分散体系

I

I0
24 3V 2 ( n 2 n02 ) 2
n 2n 4
2
2
I

I0
24 3V 4
2
( n2 n02 n2 2n02
)2
0
I—散射光强度;I0_ —入射光强度;n —分散相的折射率; n0 — 分散介质的折射率;—入射光波长;V —单个粒子的 体积;ν —单位体积中粒子数目。
17
五、微粒的电学性质
• 微粒带电原因:电离、吸附、摩擦。
(一)电泳(electro phoresis)
• 定义:微粒分散系中的微粒在电场作用 下,向阴极、阳极做定向的移动。
• 微粒受力:静电力、摩擦力
E / 6r
粒子越小,移动越快
18
(二)微粒的双电层结构

微粒表面带同种电荷,通过静电引力,使反离
• 1980年已制得热力学稳定的氢氧化铝 溶胶,说明制备热力学稳定的微粒分散系 是可能的。
23
二、动力学稳定性
• 动力稳定性表现在: 布朗运动 沉降 • 粒子的沉降(上浮)速度符合Stokes方程:
V 2r 2 ( 1 2 ) g 9
防止沉降方法 1. 减少粒度(增加均匀性) 2. 增加粘度 3. 降低密度差 4. 防止晶型转变 5. 控制温度变化
力学、光学、电学性质) • 微粒分散系的物理稳定性(动力学、
热力学)进行较深入的讨论。
1
第一节 概述
• *分散体系:一种或几种物质高度分散在某 种介质中所形成的体系。
• 按分散相粒子大小分类: • 微粒分散体系:1nm~100µm • 微粒给药系统: • 微粒分散体系的特点:多相、热力学不稳定、

微粒分散体系-精品医学课件 (2)

微粒分散体系-精品医学课件 (2)

药物微粒分散体系
粗 Suspension 分 Sol 散 Emulsion 体 Microcapsule 系 microsphere
粒径 100nm-100μm
nanoemulsion 胶
Liposome

nanoparticle 分
Nanocapsule
散 体
Nanomicell

粒径 <100nm
临界聚沉浓度
三、 空间稳定理论
(一) 实验规律
相对分子质量大小高分子对微粒保护作用的影响
(a)较小相对分子量高分子;(b)中等相对分子量高分子;(c)较高相对分子量高分子
敏化作用(sensitization) :高分子在粒子表面覆
盖度q =0.5时絮凝效果最好,微粒聚集下沉
(二) 理论基础 1、两种稳定理论
3
r3( 0)g
在高度为dh的体积内粒子所受的总扩散力:
F扩散 Ad ARTdC
粒子总数为: LCdV LCAdh

每一个粒子所受到的扩散力:F扩散

ARTdC LCAdh

RT LC

dC dh
(二)沉降与沉降平衡
达平衡时,重力与扩散力大小相等、方向相反:
F扩散
1)体积限制效应理论: 两微粒接近时,彼此的吸附层不能互相穿透 2)混合效应理论: 微粒表面上的高分子吸附层可以互相穿透。
四、空缺稳定理论
亦称自由聚合物稳定理论。
五、微粒聚结动力学
快聚结 慢聚结
架桥聚结 聚合物
有效覆盖 微粒表面
小部分覆盖 微粒表面
空间保护作用 架桥聚结

Tyndall现象的本质 是粒子对光的散射

药剂学:药物微粒分散体系的基础理论

药剂学:药物微粒分散体系的基础理论
V-微粒沉降速度;r-微粒半径; ρ1、ρ2-分别为微粒和分散介 质密度;-分散介质粘度; g-重力加速度常数。
三、微粒分散系的光学性质
当一束光照射到微粒分散系时,可以出现光的吸
(二)沉降——Stokes’定律
• 粒径 较 大 的 微 粒 受 重力作 用 ,静 置 时 会 自 然 沉降 , 其沉降速度服从 Stokes ’ 定律: (4-11)
r愈大,微粒和分散介 质的密度差愈大,分散 介质的粘度愈小,粒子 的沉降速度愈大。
2r 2 ( 1 2 ) g V 9
– 小分子真溶液(<10-9m;<1nm) – 胶体分散体系(10-7~10-9m;1~100nm) – 粗分散体系(>10-7m;>100nm) • 微粒:直径在10-9~10-4m的微粒,其构成的分散体系统称为 微粒分散体系。如微米与纳米级大小的各种给药载体/系统。
微粒分散体系的特殊性能:
①多相体系:
微球表面形态
Scanning electron micrography of ADM-GMS(阿霉素明胶微球)

微球橙红色,形态圆整、均匀,微球表面可见孔 隙,部分微球表面有药物或载体材料结晶。
2.激光散射法——动态光散射法
• 对于溶液,散射光强度、散射角大小与溶液的性质、溶质 分子量、分子尺寸及分子形态、入射光的波长等有关,对 于直径很小的微粒,雷利(瑞利)散射公式:
微粒大小与体内分布
< 50nm 的微粒能够穿透肝脏内皮, 通过毛细血管末梢或
淋巴传递进入骨髓组织。
静脉注射、腹腔注射0.1~3.0m的微粒能很快被单核吞噬 细胞系统吞噬,浓集于巨噬细胞丰富的肝脏和脾脏等部位。 人肺毛细血管直径为2m,>2m的粒子被肺毛细血管滞 留下来,<2m的微粒则通过肺而到达肝、脾等部位。 。 注射> 50m 的微粒,可使微粒分别被 截留在肠、肾等相 应部位。

药剂学18章

药剂学18章
纳米乳(nanoemulsion)是粒径为10~100nm的
乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散系 统,其乳滴多为球形,大小比较均匀,透明 或半透明,经热压灭菌或离心也不能使之分 层,通常属热力学稳定系统。
亚纳米乳(subnanoemulsion) 粒径在
100~500nm之间,外观不透明,呈浑浊或乳 状,稳定性也不如纳米乳,虽可加热灭菌, 但加热时间太长或数次加热,也会分层。
2.接枝聚合物胶束:通常由疏水骨架链和 亲水支链沟壑的两亲性接枝聚合物胶束。
三、聚合物胶束的分类
3.聚电解质胶束:将嵌段聚电解质与带相反电荷 的另一聚电解质混合时,形成以聚电解质复合 物为核,以溶解的不带电荷的嵌段为壳的水溶 性胶束。
4.非共价键胶束:一种基于大分子间氢键作用, 促使多组分高分子在某种选择性溶剂中自组装 形成胶束的方法。
(3)双连续相型:是纳米乳特有的结构。
(二)纳米乳的形成机制
1.混合膜理论 纳米乳能自发形成的原因,是表面活性剂 和助表面活性剂的混合膜可在油-水界面 上形成暂时的负界面张力。油相和水相分 别在表面活性剂两侧,形成水膜和油膜两 个界面,称双成膜。
2.增溶理论
增溶作用是纳米乳自发形成的原因之一。 纳米乳是油相和水相分别增溶与胶束或反 胶束中,溶胀到一定粒径范围形成的。
W/O型微乳所需乳剂HLB值3~6O/W微乳
所需乳化剂HLB值8~18
(二)纳米乳的制备
1.制备纳米乳的步骤 (1)确定处方:处方种的必需成分通常石油、
水、乳化剂和助乳化剂。当油、乳化剂和 助乳化剂确定了之后,可通过三相图找出 纳米乳区域,从而确定它们的用量。 (2)配制纳米乳:由相图确定处方后,将各 成分按比例混合即可制得纳米乳,且与各 成分加入的次序无关。通常制备W/O型纳米 乳比O/W型纳米乳容易。

药物微粒分散系的基础理论

药物微粒分散系的基础理论
电子束射到样品上,如果能量足够大就能穿过样品 而无相互作用,形成透射电子,用于透射电镜 (TEM)的成像和衍射;
当入射电子穿透到离核很近的地方被反射,而没有能
量损失,则在任何方向都有散射,即形成背景散射;
如果入射电子撞击样品表面原子外层电子,把它激
发出来,就形成低能量的二次电子,在电场作用下可
目前二十八页\总数四十五页\编于十一点
(一)微粒间的Vander Waals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
具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳 等性质, ②微粒分散体系首先是多相体系,分散相与
分散介质之间存在着相界面,因而会出现
大量的表面现象;
③随分散相微粒直径的减少,微粒比表面积
显著增大,使微粒具有相对较高的表面自 由能,所以它是热力学不稳定体系,因此,
微粒分散体系具有容易絮凝、聚结、沉降 的趋势。
目前二页\总数四十五页\编于十一点
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。
目前二十六页\总数四十五页\编于十一点
二、DLVO理论
DLVO理论是关于微粒稳定性的理论。 (一)微粒间的Vander Waals吸引能(ΦA)
(二)双电层的排斥作用能( ΦR) (三)微粒间总相互作用能( ΦT) (四)临界聚沉浓度
当一束光线在暗室通过胶粒分散系,在其侧面
可看到明显的乳光,即Tyndall现象。丁铎尔 现象是微粒散射光的宏观表现。 低分子溶液—透射光;粗分散体系—反射光; 胶体分散系—散射光。

第四章药物微粒分散系的基础理论幻灯片

第四章药物微粒分散系的基础理论幻灯片

1.电子显微镜法
扫描电子显微镜 (SEM): 二次电子、背景散射 电子共同用于扫描电镜的成像。 特点:立体感强,制样简单,样品的电子损失 小等特点。在观察形态方面效果良好,常用于 研究高分子材料的制剂,如微球等。
1.电子显微镜法
透射电子显微镜( TME) 是把经加速和聚集的 电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品 中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角 散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相 关,因此可以形成明暗不同的影像。放大倍 数为几万~百万倍。 特点:常用于介质中微粒的研究。如脂质体 等。
2.激光散射法
散射光强度与粒子体积 V 的平方成正比,利 用这一特性可以测定粒子大小及分布。
对于溶液,散射光强度、散射角大小与溶液的性 质、溶质分子量、分子尺寸及分子形态、入射光
的波长等有关,对于直径很小的微粒,雷利散射
公式:
243V2
II0 4
n2n02 n22n02
2
I分-散散射介光质强折度射;率I0;-入λ-射入光射的光强波度长;;nV--分单散个相粒折子射体率积;;nυ0--
电子显微镜法的测定原理
电子束射到样品上,如果能量足够大就能穿过 样品而无相互作用,形成透射电子,用于透射 电镜(TEM)的成像和衍射;
当入射电子穿透到离核很近的地方被反射,而 没有能量损失,则在任何方向都有散射,即形
成背景散射;
如果入射电子撞击样品表面原子外层电子,把
它激发出来,就形成低能量的二次电子,在电

布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果。 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。 微粒运动的平均位移Δ可用布朗运动方程表示:
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2 (11-1)
? I分-散散射介光质强折度射;率I;0-入λ-射入光射的光强波度长;;nV--分单散个相粒折子射体率积;;nυ0--
单位体积溶液中粒子数目。
? 由上式, 散射光强度与粒子体积 V的平方成正比 , 利用这一特性可测定粒子大小及分布。
第二节 微粒分散系的性质和特点
一、微粒分散体系的热力学性质
三、微粒分散系的光学性质
? 当一束光照射到微粒分散系时,可以出现
光的吸收、反射和散射等。 光的吸收主要
由微粒的化学组成与结构所决定;而光的
反射与散射主要取决于微粒的大小。
? 当一束光线在暗室通过胶粒分散系,在其 侧面可看到明显的乳光,即 Tyndall 现象。
丁铎尔现象是微粒散射光的宏观表现。
? 低分子溶液—透射光;粗分散体系—反射 光;胶体分散系—散射光。
? 分散体系按分散相粒子大小分为:
小分子真溶液(<10-9m) 胶体分散体系(10-7~10-9m) 粗分散体系(>10-7m)
? 微粒:直径在10-9~10-4m的微粒,其构成的
分散体系统称为微粒分散体系。
微粒分散体系的特殊性能:
①多相体系:分散相与分散介质之间存在着 相界面,因而会出现大量的表面现象;
微粒分散体系是典型的多相分散体系。随着 微粒粒径的变小,表面积 A不断增加,表面自由 能的增加 ΔG为:
△G = σ △A
(11-2)
σ— 表面张力; △A—表面积的增加。对于 常见的不溶性微粒的水分散体系, σ 为正值,而
且数值也比较大。
二、微粒分散系的动力学性质
?微粒分散体系的动力学稳定性主要表现 在两个方面。
??
RTt
3 ? ? rN A
(11-3)
t-时间;T-热力学温度;η-介质粘度;r-微粒半径;NA-介质微粒数目
r 愈小,介质粘度愈小,温度愈高,粒子的平均位 移愈大,布朗运动愈明显。
? 布朗运动:粒子永不停息的无规则的直线运动
? 布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰撞的 合力方向不断改变的结果。由于胶粒不停运动, 从其周围分子不断获得动能,从而可抗衡重力 作用而不发生聚沉。
? 微粒大小的 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、吸附法等。
1.电子显微镜法
? 测定原理:电子束射到样品上,如果能量足够 大就能穿过样品而无相互作用,形成透射电子, 用于透射电镜( TEM)的成像和衍射;
? 当入射电子穿透到离核很近的地方被反射,而 没有能量损失,则在任何方向都有散射,即形
?静脉注射 、腹腔注射 0.1~3.0? m 的微粒能
很快被单核吞噬细胞系? m,>2? m的粒子被
肺毛细血管滞留下来,<2? m的微粒则通过 肺而到达肝、脾等部位。 。 ?注射>50?m的微粒,可使微粒分别被 截留 在肠、肾等相应部位。
脂溶性药物 水溶性药物
类脂质双分子层
亲水基团 亲油基团
脂质体靶向给药系统
微粒大小与测定方法
? 单分散体系: 微粒大小完全均一 的体系;
多分散体系:微粒大小不均一的体系。
? 绝大多数微粒分散体系为多分散体系。常 用平均粒径来描述粒子大小。
? 常用的粒径表示方法 :几何学粒径、比表 面粒径、有效粒径等。
?当微粒较小时,主要是分子热运动产
生的布朗运动;提高微粒分散体系的
物理稳定性
?当微粒较大时,主要是重力作用产生
的沉降。降低微粒分散体系的物理稳
定性
(一)Brown 运动
? 布朗运动是液体分子热运动撞击微粒的结果。 ? 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。 ? 微粒运动的平均位移Δ可用布朗运动方程表示 :
②热力学不稳定体系:随分散相微粒的减小,
微粒比表面积显著增大,使微粒具有较高 的表面自由能。因此,微粒分散系具有易
絮凝、聚结、沉降的趋势;
③胶体分散体系:还具有明显的 布朗运动、 丁铎尔现象、电泳等性质。
微粒分散系在药剂学的重要意义
①生物利用度 :难溶性药物减小粒径,有助于 提高药物的溶解速度及溶解度,有利于提高 生物利用度;
药剂学 pharmaceutics
第十一章 药物微粒分散 体系的基础理论
主讲教师:丁 红 山西医科大学药剂教研室
第一节 概述
? 分散体系 (disperse system) 是一种或几种物 质高度分散在某种介质中形成的体系。被分
散的物质称为分散相(disperse phase) ,连续 的介质称为分散介质(disperse medium) 。
? 微球橙红色,形态圆整、均匀,微球表面可见孔 隙,部分微球表面有药物或载体材料结晶。
2.激光散射法
? 对于溶液,散射光强度、散射角大小与溶液的性 质、溶质分子量、分子尺寸及分子形态、入射光 的波长等有关,对于直径很小的微粒,雷利散射 公式:
? ? I
?
I0
24? 3?V2 ?4
n2 ? n02 n2 ? 2n02
(二)Stoke's 定律
? 粒径较大的微粒受重力作用,静置时会自 然沉降,其沉降速度服从Stoke's 定律:
V ? 2r 2 (?1 ? ? 2 )g 9?
(11-4)
V-微粒沉降速度;r-微粒半径;ρ1、ρ2-分别为微粒和分
散介质密度;? -分散介质粘度;g-重力加速度常数。
r愈大,微粒和分散介质的密度差愈大,分散介质 的粘度愈小,粒子的沉降速度愈大。
②靶向性 :大小不同的微粒在体内分布上具有 一定的选择性;
③缓释性 :微囊、微球等微粒具有明显的缓释 作用,可延长药物体内的作用时间,减少剂 量,降低毒副作用;
④稳定性 :有利于提高药物微粒在分散介质中 的分散性与稳定性;还可以改善药物在体内 外的稳定性。
微粒大小与体内分布
?<50nm 的微粒能够穿透肝脏内皮, 通过毛 细血管末梢或淋巴传递进入骨髓组织。
成背景散射;
? 如果入射电子撞击样品表面原子外层电子,把
它激发出来,就形成低能量的 二次电子,在电
场作用下可呈曲线运动,翻越障碍进入检测器, 使表面凸凹的各个部分都能清晰成像。
? 二次电子和背景散射电子共同用于 扫描电镜 (SEM)的成像。
微球表面形态
Scanning electron micrography of ADM-GMS
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