聚合物胶束ppt课件
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聚合方法(高分子材料化学课件)
连
本体聚合（bulk polymerization）
锁
聚
溶液聚合（solution polymerization）
合
悬浮聚合（suspension polymerization）
实
施
乳液聚合（emulsion polymerization）
方
法
问题引导
❖ 四种聚合方法（聚合工艺、聚合实施方法）是哪些？ ❖ 本体聚合体系的组成与特点 ❖ 溶液聚合体系的组成与特点 ❖ 悬浮聚合体系的组成与特点 ❖ 乳液聚合体系的组成与特点 ❖ 聚合机理对聚合方法的选择 ❖ 四种聚合方法比较
本体聚合
溶液聚合
悬浮聚合
乳液聚合
单体、引发剂
单体、引发剂、溶 单体、引发剂、分 单体、引发剂、乳
剂
散剂、水
化剂、水
单体内
溶剂内
单体内
胶束内
自由基聚合一般机 容易向溶剂转移，
理，聚合速度上升，聚合速率和聚合度 类似本体聚合
聚合度下降
都较低
Hale Waihona Puke 能同时提高聚合速 率和聚合度
设备简单，易制备 板材和型材，一般 间歇法生产，热不 容易导出
不良溶剂 高分子链卷曲
案例
聚丙烯腈纺丝液
聚乙烯醇
丙烯腈＋丙烯酸酯＋衣康酸 醋酸乙烯酯
硫氰化钠水溶液连续均相 甲醇
AIBN
AIBN
pH = 5
65℃
75～80℃
转化率60%
转化率70~75%
酸或碱性条件下醇解
脱单成纺丝液
聚乙烯醇PVA
PVA1799 纤维用（聚合度1700，醇解度98-100%） PVA1788 分散剂用（聚合度1700，醇解度88%左右）
本体聚合（bulk polymerization）
锁
聚
溶液聚合（solution polymerization）
合
悬浮聚合（suspension polymerization）
实
施
乳液聚合（emulsion polymerization）
方
法
问题引导
❖ 四种聚合方法（聚合工艺、聚合实施方法）是哪些？ ❖ 本体聚合体系的组成与特点 ❖ 溶液聚合体系的组成与特点 ❖ 悬浮聚合体系的组成与特点 ❖ 乳液聚合体系的组成与特点 ❖ 聚合机理对聚合方法的选择 ❖ 四种聚合方法比较
本体聚合
溶液聚合
悬浮聚合
乳液聚合
单体、引发剂
单体、引发剂、溶 单体、引发剂、分 单体、引发剂、乳
剂
散剂、水
化剂、水
单体内
溶剂内
单体内
胶束内
自由基聚合一般机 容易向溶剂转移，
理，聚合速度上升，聚合速率和聚合度 类似本体聚合
聚合度下降
都较低
Hale Waihona Puke 能同时提高聚合速 率和聚合度
设备简单，易制备 板材和型材，一般 间歇法生产，热不 容易导出
不良溶剂 高分子链卷曲
案例
聚丙烯腈纺丝液
聚乙烯醇
丙烯腈＋丙烯酸酯＋衣康酸 醋酸乙烯酯
硫氰化钠水溶液连续均相 甲醇
AIBN
AIBN
pH = 5
65℃
75～80℃
转化率60%
转化率70~75%
酸或碱性条件下醇解
脱单成纺丝液
聚乙烯醇PVA
PVA1799 纤维用（聚合度1700，醇解度98-100%） PVA1788 分散剂用（聚合度1700，醇解度88%左右）
聚合物纳米颗粒 胶束
聚合物纳米颗粒胶束
聚合物纳米颗粒胶束是一种在纳米尺度下具有独特性质和应用潜力的材料。
它由聚合物链组成的纳米尺度颗粒，在溶液中形成胶束结构。
这种结构使得聚合物纳米颗粒胶束在药物传递、纳米材料制备、生物医学成像等领域具有广泛的应用前景。
首先，聚合物纳米颗粒胶束在药物传递领域具有巨大的潜力。
由于其纳米尺度的大小和可调控的表面性质，聚合物纳米颗粒胶束可以作为药物的载体，将药物精确地输送到病变组织，提高药物的生物利用度，减少药物的副作用，从而实现精准医疗。
其次，聚合物纳米颗粒胶束在纳米材料制备方面也具有重要意义。
通过控制聚合物链的长度和密度，可以精确调控纳米颗粒的大小和形状，从而制备出具有特定性质的纳米材料，如纳米传感器、纳米催化剂等，为材料科学和纳米技术的发展提供了新的途径。
此外，聚合物纳米颗粒胶束还在生物医学成像领域展现出巨大的潜力。
由于其纳米尺度的大小和良好的生物相容性，聚合物纳米颗粒胶束可以作为生物标记物，用于生物医学成像，如肿瘤诊断、分子影像等，为临床诊断和治疗提供了新的手段。
总之，聚合物纳米颗粒胶束作为一种具有独特性质和应用潜力的材料，在药物传递、纳米材料制备、生物医学成像等领域具有广泛的应用前景，必将为生物医学和纳米技术的发展带来新的机遇和挑战。
表面活性剂胶束ppt课件
7
5.胶束作用简介
（1）乳化作用：将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相 溶的体系中。
（2）泡沫作用：泡沫试剂上是气体分散与液体分散体系。 地表面张力和高强度表面膜是形成泡沫的基本条件。
（3）分散作用：表面活性剂的加入使固液界面形成吸附层， 降低界面自由能，改变固体离子表面性质，使之容易分散。
（4）增溶作用：水溶液中表面活性剂的存在使不溶或微溶 于水的有机化合物溶解度显著增加。（浓度超过CMC）
（a）离子型
（b）非离子型 3
胶束的结构要由内核和外壳两部分组成，对于离子型表面 活性剂，外壳外侧有扩散双电层，（图b）非离子胶束没 有。
在表面活性剂的溶液中，胶束与离子或分子处于平衡态， 充当仓库的作用，在其被消耗时释放出单个分子或离子。 另一方面，胶束自身能产生乳化、分散及增溶等作用因此 表面活性剂一般在一定浓度以上即形成胶束时使用。
表面活束的大小与无机盐和有机添加剂有关，一般用胶束聚集数来衡量。 胶束聚集数：缔合胶束的表面活性剂分子或离子的数量。
胶束聚集数=胶束量/表面活性剂的分子量
无论是离子型还是非离子型表面活性剂，在水介质中，表面活性剂与溶 剂水之间的不相似性（疏水性）越大，聚集数越大。
这些性质在蓝色区域的浓度范围内存在
转折点即为CMC.
5
4.胶束形状和大小
胶束形状从外观上看不到，通过光散射对胶束研究，法相 束腰形式有以下4种。
6
表面活性剂溶液体系中通常是几种形状的胶束共存，胶束 主要形状与表面活性剂浓度关系为：
表面活性剂浓度不大
球状（a）
表面活性剂浓度≧10CMC
棒状（b）
1.表面活性剂 2.胶束的形成 3.临界胶束浓度（CMC） 4.胶束浓度 5.胶束作用简介
乳液聚合原理 ppt课件
离子型乳化剂形成的乳状液其电解质稳定性差。
乳液聚合原理
2、乳液聚合的基本原理
（2）机械作用
当机械作用能量超过聚集活化能时，乳胶粒就彼此产生凝聚。 非离子型乳化剂形成的乳状液其机械稳定性差；
（3）冰冻
由于冰晶的继续增长而被覆盖在下面的乳状液一方面受到机械 压力，一方面水的析出时乳状液体系内电解质浓度升高，直至最 后造成破乳。
2、乳液聚合的基本原理
1、乳状液稳定的条件
（1）乳化剂使分散相和分散介质的表面张力降低
以表面活性剂作为乳化剂时，乳化剂使分散相和分散介质 的界面张力降低, 使液滴和乳胶粒的自然聚集的能力大大降 低,因而使体系稳定性提高。但这样仅使液滴和乳胶粒有自聚 集倾向，而不能彻底防治液滴之间的聚集。
例如将鱼肝油分散在浓度为2％的肥皂水中，其界面自由能 比纯水降低了90％以上。
N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由基的生成速乳液度聚合原理
乳液聚合反应动力学
乳胶粒的颗粒数与乳化剂的浓度及引发剂的浓度有关。对于苯乙 烯和其它水溶性较小的单体的乳液聚合，其关系为：
N [E]0.6[I]0.4 Rp [E]0.6[I]0.4 XN [E]0.6[I]-0.6
[E]——乳化剂浓度； [I]—— 引发剂浓度。
M
M/P
பைடு நூலகம்
R*
M
M
<1μm
乳胶粒长大阶段乳液状态示意图
乳液聚合原理
乳液聚合机理
聚合完成阶段（聚合Ⅲ段） （单体转化率达到60～70％）
M/P ↓ P
聚合完成阶段乳液状态示意图 乳液聚合原理
乳液聚合机理
乳液聚合各个阶段转化率与反应速度和表面张力的关系
表面张力及聚合速度与转化率的关系图乳液聚合原理
乳液聚合原理
2、乳液聚合的基本原理
（2）机械作用
当机械作用能量超过聚集活化能时，乳胶粒就彼此产生凝聚。 非离子型乳化剂形成的乳状液其机械稳定性差；
（3）冰冻
由于冰晶的继续增长而被覆盖在下面的乳状液一方面受到机械 压力，一方面水的析出时乳状液体系内电解质浓度升高，直至最 后造成破乳。
2、乳液聚合的基本原理
1、乳状液稳定的条件
（1）乳化剂使分散相和分散介质的表面张力降低
以表面活性剂作为乳化剂时，乳化剂使分散相和分散介质 的界面张力降低, 使液滴和乳胶粒的自然聚集的能力大大降 低,因而使体系稳定性提高。但这样仅使液滴和乳胶粒有自聚 集倾向，而不能彻底防治液滴之间的聚集。
例如将鱼肝油分散在浓度为2％的肥皂水中，其界面自由能 比纯水降低了90％以上。
N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由基的生成速乳液度聚合原理
乳液聚合反应动力学
乳胶粒的颗粒数与乳化剂的浓度及引发剂的浓度有关。对于苯乙 烯和其它水溶性较小的单体的乳液聚合，其关系为：
N [E]0.6[I]0.4 Rp [E]0.6[I]0.4 XN [E]0.6[I]-0.6
[E]——乳化剂浓度； [I]—— 引发剂浓度。
M
M/P
பைடு நூலகம்
R*
M
M
<1μm
乳胶粒长大阶段乳液状态示意图
乳液聚合原理
乳液聚合机理
聚合完成阶段（聚合Ⅲ段） （单体转化率达到60～70％）
M/P ↓ P
聚合完成阶段乳液状态示意图 乳液聚合原理
乳液聚合机理
乳液聚合各个阶段转化率与反应速度和表面张力的关系
表面张力及聚合速度与转化率的关系图乳液聚合原理
乳液聚合方法 ppt课件
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2. 基本组分
单体
主要要求：可进行自由基聚合且不与水反应
一般为油溶性单体，在水中形成水包油型
涂料用的两个主要胶乳：
丙烯酸酯单体：包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各种酯
醋酸乙烯酯单体
乳胶体系
涂料最早使用的胶乳是苯乙烯与丁二烯的共聚物，现在很 少用于建筑涂料，而是用于纸张
偏氯乙烯/丙烯酸酯共聚物乳胶的漆膜具有非常低的水渗 透性
ppt课件
体积约为 10000Å
周围吸附了一层 乳化剂分子，形 成带电保护层， 乳液得以稳定
5
乳化剂的分类
阴离子型
烷基、烷基芳基的羧酸盐，如硬脂酸钠 硫酸盐，如十二烷基硫酸钠 磺酸盐，如十二、十四烷基磺酸钠
是常用的阴离子乳化剂 在碱性溶液中比较稳定，遇酸、金属盐、硬水会失效 在三相平衡点以下将以凝胶析出，失去乳化能力
ppt课件
11
乳液聚合恒速期的聚合速率表达式为
Rp
103 N
n kp[ M NA
]
当 乳胶粒中的自由基的解吸与吸收自由基的速率 相比可忽略不计 粒子尺寸太小不能容纳一个以上自由基时,
则 n 0.5
苯乙烯在很多情况下都符合这种情况
Rp
103 N kp [ M ] 2NA
ppt课件
12
讨论:
对于第二阶段
Rp
103 N kp [ M ] 2NA
胶束已消失，不再有新的胶束成核，乳胶粒数恒定；
单体液滴存在，不断通过水相向乳胶粒补充单体，使 乳胶粒内单体浓度恒定
因此，Rp恒定
对于第一阶段
自由基不断进入胶束引发聚合，成核的乳胶粒数 N 从 零不断增加
因此，Rp不断增加
分子印迹聚合物简介PPT课件
第2页/共27页
2 、分子印迹技术基本原理
分子印迹就是将模板分子与功能单体通过共价、非共价 或金属协同作用形成预聚合物，在交联剂的作用下功能单体 发生聚合，将模板分子固定在聚合物中，最后脱除模板分子， 即聚合物材料上留下与模板分子在大小、形状和官能团的方 向上都互补的空穴结构。空穴不仅保留了与模板分子化学结 构互补的官能团的有序排列，也维持了它的整个空间构象， 所以当材料再次遇到模板分子时，可发生特异性的结合。
Tan 等以甲基丙烯酸甲酯为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸为交联剂, 用微乳液 (W/O/W 复乳)聚合法制备了印迹RNase A 的纳米粒。该法中 使用了较高浓度的SDS 和聚乙烯醇作为乳化剂。作者认为, 当两亲性的蛋 白被加入预聚合微乳液后, 蛋白会吸附于表面活性剂形成的胶束中并被分 配到油-水两相的界面上。聚合反应引发后,蛋白便被“束缚”在胶束的表 面了。研究表明, 蛋白和表面活性剂的相互作用有助于蛋白停留在纳米粒 表面, 然而太剧烈的作用却会导致蛋白明显的构象变化, 甚至变性, 造成错 误的印迹。
第7页/共27页
3.2 表面印迹 在聚合物的表面或近表面构造模板蛋白的结合位点称为“表面印迹”。与
整体印迹旨在构造蛋白特异性三维结构不同的是，表面印迹的特点是在材料 的表面构建蛋白的“二维印迹”。这样的二维阴极材料从某种程度上解决了 生物大分子难以进出聚合物材料的问题，可大大缩短蛋白扩散进入材料并达 到平衡的时间。然而，与“三维印迹”材料性比，“二维印迹”材料可能会 出现对模板蛋白选择性降低的问题。
Tan 等[19]用微乳液聚合法制备超顺磁性亚微粒。预先制备Fe3O4 磁性纳米粒, 将功能单体甲基丙烯酸甲酯和交联剂乙二醇二甲基丙烯 酸分散在油相中, 用微乳液聚合法制备表面印迹核糖核酸酶 A(ribonuclease A, RNase A) 的亚微粒。与非印迹材料相比, 印迹 材料在混合蛋白溶液中对模板蛋白有很好的选择性。
2 、分子印迹技术基本原理
分子印迹就是将模板分子与功能单体通过共价、非共价 或金属协同作用形成预聚合物，在交联剂的作用下功能单体 发生聚合，将模板分子固定在聚合物中，最后脱除模板分子， 即聚合物材料上留下与模板分子在大小、形状和官能团的方 向上都互补的空穴结构。空穴不仅保留了与模板分子化学结 构互补的官能团的有序排列，也维持了它的整个空间构象， 所以当材料再次遇到模板分子时，可发生特异性的结合。
Tan 等以甲基丙烯酸甲酯为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸为交联剂, 用微乳液 (W/O/W 复乳)聚合法制备了印迹RNase A 的纳米粒。该法中 使用了较高浓度的SDS 和聚乙烯醇作为乳化剂。作者认为, 当两亲性的蛋 白被加入预聚合微乳液后, 蛋白会吸附于表面活性剂形成的胶束中并被分 配到油-水两相的界面上。聚合反应引发后,蛋白便被“束缚”在胶束的表 面了。研究表明, 蛋白和表面活性剂的相互作用有助于蛋白停留在纳米粒 表面, 然而太剧烈的作用却会导致蛋白明显的构象变化, 甚至变性, 造成错 误的印迹。
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3.2 表面印迹 在聚合物的表面或近表面构造模板蛋白的结合位点称为“表面印迹”。与
整体印迹旨在构造蛋白特异性三维结构不同的是，表面印迹的特点是在材料 的表面构建蛋白的“二维印迹”。这样的二维阴极材料从某种程度上解决了 生物大分子难以进出聚合物材料的问题，可大大缩短蛋白扩散进入材料并达 到平衡的时间。然而，与“三维印迹”材料性比，“二维印迹”材料可能会 出现对模板蛋白选择性降低的问题。
Tan 等[19]用微乳液聚合法制备超顺磁性亚微粒。预先制备Fe3O4 磁性纳米粒, 将功能单体甲基丙烯酸甲酯和交联剂乙二醇二甲基丙烯 酸分散在油相中, 用微乳液聚合法制备表面印迹核糖核酸酶 A(ribonuclease A, RNase A) 的亚微粒。与非印迹材料相比, 印迹 材料在混合蛋白溶液中对模板蛋白有很好的选择性。
聚合物的凝聚态结构课件
随后陆续发现聚甲醛、尼龙、聚脂等单晶。
PE单晶
学习交流PPT
螺旋生长
10
单晶的概念:
在极稀(浓度约0.01%)的 聚合物溶液中，极缓慢冷 却时生成具有规则外形的、 在电镜下可观察到的片晶， 并呈现出单晶特有的电子 衍射图。聚合物单晶的横 向尺寸几微米到几十微米， 厚度10nm左右。单晶中高 分子链规则地近邻折叠， 形成片晶。
第二章 聚合物的凝聚态结构
学习交流PPT
1
固体
凝聚态为物质的宏观 物理状态
液体
气体
高分子凝聚态指高分子链之间 的几何排列和堆砌状态
相态为物质的热 力学状态
液体 固体 液晶态
晶态 非晶态
取向结构
晶态 液态 气态
不存在 气态
织态结构
意义：高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，而凝聚态 结构与材料的性能有着直接的关系。
1. 缨状模型
结晶高聚物中，晶
区与非晶区互相穿插，同
时存在，在晶区中分子链
互相平行排列形成规整的
结构，通常情况是无规取
向的；非晶区中，分子链
的堆砌是完全无序的。
这是一个两相结构模型，即具有规则堆砌的微晶(或胶 束)分布在无序的非晶区基体内。
这一模型解释了聚合物性能中的许多特点，如晶区部分具
有较高的强度，而非晶部分降低了聚合物的密度，提供了
➢它对聚合物的力学性能、密度、光学性质、热性质、耐溶 剂性、染色性以及气透性等均有明显的影响。
➢结晶度的提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于 降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。
➢冲击强度不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关， 球晶尺寸小，材料的冲击强度要高一些。
➢结晶聚合物通常呈乳白色，不透明。如聚乙烯、尼龙。
PE单晶
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螺旋生长
10
单晶的概念:
在极稀(浓度约0.01%)的 聚合物溶液中，极缓慢冷 却时生成具有规则外形的、 在电镜下可观察到的片晶， 并呈现出单晶特有的电子 衍射图。聚合物单晶的横 向尺寸几微米到几十微米， 厚度10nm左右。单晶中高 分子链规则地近邻折叠， 形成片晶。
第二章 聚合物的凝聚态结构
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1
固体
凝聚态为物质的宏观 物理状态
液体
气体
高分子凝聚态指高分子链之间 的几何排列和堆砌状态
相态为物质的热 力学状态
液体 固体 液晶态
晶态 非晶态
取向结构
晶态 液态 气态
不存在 气态
织态结构
意义：高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，而凝聚态 结构与材料的性能有着直接的关系。
1. 缨状模型
结晶高聚物中，晶
区与非晶区互相穿插，同
时存在，在晶区中分子链
互相平行排列形成规整的
结构，通常情况是无规取
向的；非晶区中，分子链
的堆砌是完全无序的。
这是一个两相结构模型，即具有规则堆砌的微晶(或胶 束)分布在无序的非晶区基体内。
这一模型解释了聚合物性能中的许多特点，如晶区部分具
有较高的强度，而非晶部分降低了聚合物的密度，提供了
➢它对聚合物的力学性能、密度、光学性质、热性质、耐溶 剂性、染色性以及气透性等均有明显的影响。
➢结晶度的提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于 降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。
➢冲击强度不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关， 球晶尺寸小，材料的冲击强度要高一些。
➢结晶聚合物通常呈乳白色，不透明。如聚乙烯、尼龙。
《乳液聚合》——第六章种子乳液聚合--课件
ppt课件
塌陷值？
10
二、两类聚合物亲水性
两种聚合物亲水性都较小且相差不大时，按加料顺序确定核壳 ——正常型核壳结构乳胶粒
聚合物Ⅱ亲水能力高于聚合物 Ⅰ且聚合物Ⅱ亲水能力很强 ——规整的球形核壳结构
聚合物 Ⅰ 的亲水性高于聚合物 Ⅱ ——“翻转Ⅰ结构”的乳胶粒子
粒子内部、核与壳之间的分散情况与聚合物 Ⅰ 的分子量有关！ 若聚合物 Ⅰ 的分子量低于Ⅱ的分子量，则核壳之间相界面比较弥散
两步乳液聚合方法：
①制备具有一定大小的聚合物粒子作为种子 ②加入单体和引发剂，控制水相不含(少含)游离乳化剂
两种性质不同单体，在种子乳液共聚合和复合乳液聚合中，可以得
到异相分离结构的核/壳型聚合物乳胶粒子，也称“核/壳乳液聚合 ”
日本神户大学Okubo教授——“粒子设计”
粒子大小及分布，形态结构，异相结构的控制， 官能团在粒子上分布，表面状态等
一、均相成核机理
– 聚合反应的最初阶段是在水相中进行，并进一步成核的 – 引发剂首先在水相中分解生成自由基，继而将溶于水中的单
体分子引发聚合并进行链增长 – 反应遵从均相反应动力学
过硫酸盐引发剂在水箱中引发及链增长过程：
ppt课件
25
– 成核初期：
– 聚合物粒子的生成速率确切表达为：
ppt课件
26
ppt课件
30
– 成核反应初期， RiRc> Rf, Ri可 视 为 常 数
– 聚合物粒子开始出现不
久， Rc增加至与Ri相当，
聚而合Rf物很粒小。子当数R达i-最Rc=大R值f 时，
– 粒子间聚并速率增大， 聚合物粒子数目开始减
少，聚合物粒子体积增
大，界面张力减小，粒 子稳定性提高使Rf减缓
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乳化剂 助乳化剂 选用乳化剂的原则： （1）要考虑乳化剂使纳米乳稳定的乳化性能， （2）要考虑毒性、对微生物的稳定性和价格等。
1.天然乳化剂
• 如多糖类的阿拉伯胶、西黄蓍胶及明胶、白蛋 白和酪蛋白、大豆磷脂、卵磷脂及胆固醇等。
•优点是无毒、廉价，缺点是一般都存在批间差 异，对大量生产很不利。其产品的差异可能在生 产的当时不显著，但几个月之后就明显了，有许 多都可能受微生物的污染（包括致病菌和非致病 菌）。
脂质体与泡囊
2.合成乳化剂
离子型 非离子型
• 纳米乳常用非离子型乳化剂，如脂肪酸山梨坦 （亲油性）、聚山梨酯(亲水性）、聚氧乙烯脂 肪酸酯（亲水性）、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚 氧乙烯聚氧丙烯共聚物类、蔗糖脂肪酸酯类和 单硬脂酸甘油酯等。非离子型的乳化剂口服一 般没有毒性，静脉给药有一定毒性。
2.合成乳化剂
• 合成乳化剂一般都有轻微的溶血作用，其溶血 作用的顺序为：聚氧乙烯脂肪醇醚类＞聚氧乙 烯脂肪酸酯类＞聚山梨酯类；聚山梨酯类中， 溶血作用的顺序为：聚山梨酯20 ＞聚山梨酯 60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯80.
3. 助乳化剂
• 助乳化剂可调节乳化剂的HLB值，并形成更小
的乳滴。助乳化剂应为药用短链醇或适宜HLB
值的非离子表面活性剂。常用的有正丁醇、乙 二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯等。
三、聚合物胶束的制备
（一）形成机理 1.与表面活性剂分子缔合形成胶束的机理相似， 但是由于聚合物在水中形成胶束的临界浓度小， 且其疏水核心更稳定，故聚合物胶束可以经稀 释而不易解聚合。 2.因而可以用作药物载体。
五、亚纳米乳的制备 • 亚纳米乳常作为胃肠道给药的载体，其
特点包括：提高药物稳定性、降低毒副
作用、提高体内及经皮吸收、使药物缓
释、控释或具有靶向性。
（一）亚纳米乳的制备与影响因素
• 一般亚纳米乳要使用两步高压乳匀机将粗乳捣 碎，并滤去粗乳滴与碎片，使纳米乳的粒径控 制在比微血管（内径4μm左右）小的程度。 • 如果药物或其他成分易于氧化，则制备的各步 都在氮气下进行，如有成分对热不稳定，则采 用无菌操作。
二、常用载体材料
聚合物胶束的载体材料：
（通常用合成的线形两亲性嵌段共聚物） 亲水段材料：PEG,PEO,PVP 疏水段材料：聚丙烯，聚苯乙烯，聚氨 基酸，聚乳酸，精胺或短链磷脂等 稳定的聚合物胶束， PEG 段分子量通常要求 在1000-15000之间，疏水段与此相当或稍小
二、常用载体材料
纳米乳和亚微乳的制备材料：
（二）自乳化
• 自乳化药物传递系统（self-emulsifying drug delivery systems,SEDDs)自身包含 一种乳化液，在胃肠道内与体液相遇， 可自动乳化形成纳米乳(O/W)。
（三）修饰纳米乳
• 用聚乙二醇（ PEG ）修饰的纳米乳可增加表面的 亲水性，减少被巨噬细胞的吞噬，明显延长在血 液循环系统中滞留的时间,称为长循环纳米乳。
三、聚合物胶束的制备
（二）制备方法 1.自组装溶剂蒸发法
2.透析法
3.乳化-溶剂挥发法
4.化学结合法
四、纳米乳的制备
（一）纳米乳的形成条件与制备步骤
1.纳米乳的形成条件 （1）需要大量乳化剂：纳米乳中乳化剂的用量一 般为油量的 20%~30%，而普通乳中乳化剂多低于油 量的10%。 （2）需要加入助乳化剂：助乳化剂可插入到乳化 剂界面膜中，形成复合凝聚膜，提高膜的牢固性和 柔韧性，又可增大乳化剂的溶解度，进一步降低界 面张力，有利于纳米乳的稳定。
聚合物胶束
一、定义
• 聚合物胶束(polymeric micelles)是由合成的 两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的一种 热力学稳定的胶体溶液。
一、定义
•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。
（二）药物的含量
• 纳米乳和亚纳米乳中药物含量的测定一 般采用溶剂提取法。 • 溶剂的选择原则是：应最大限度地溶解 药物，而最小限度地溶解其他材料，溶 剂本身不应干扰测定。
（三）稳定性
• 纳米乳通常是热力学稳定系统，有些纳米乳在 贮存过程中也会改变，即粒径变大，个别的甚 至也会分层。 • 亚纳米乳在热力学上仍是不稳定的，在制备过 程及贮存中乳滴都有增大的趋势。 • 亚纳米乳稳定性考察项目:是否分层、乳滴粒 径分布，也可对电导、粘度、ζ电位、pH值及 化学组成（药物含量及有关物质）进行测定。 1. 稳定性影响因素试验 2. 加速试验 3. 常温留样考察
影响亚纳米乳形成的因素：
1.稳定剂的影响： • 稳定剂可增大膜的强度、使药物的溶解度增大、 使亚纳米乳的 ξ电位绝对值升高，有利于亚纳 米乳的稳定。 2.混合乳化剂的影响
• 单独使用一种乳化剂时，不能得到稳定的乳剂， 使用两种或两种以上的乳化剂可在油-水界面形 成复合凝聚膜，进而提高乳剂的稳定性。
（二）常用的附加剂
• 附加剂用于调节生理所需的pH值和张力。
pH调节剂：盐酸、氢氧化钠 等张调节剂：甘油 稳定剂：油酸及其钠盐、胆酸、脱氧胆酸及其钠盐
抗氧剂及还原剂：维生素E或抗坏血酸
六、质量评价 （一）乳滴粒径及其分布 1.电镜法：①透射电镜（TEM）法 ②扫 描电镜（SEM）法 ③ TEM冷冻碎裂 法 2.其他方法：光子相关光谱法和计算机调 控的 激光测定法等。
2.制备纳米乳的步骤
（ 1 ）确定处方：处方中的必需成分通常是油、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
1.天然乳化剂
• 如多糖类的阿拉伯胶、西黄蓍胶及明胶、白蛋 白和酪蛋白、大豆磷脂、卵磷脂及胆固醇等。
•优点是无毒、廉价，缺点是一般都存在批间差 异，对大量生产很不利。其产品的差异可能在生 产的当时不显著，但几个月之后就明显了，有许 多都可能受微生物的污染（包括致病菌和非致病 菌）。
脂质体与泡囊
2.合成乳化剂
离子型 非离子型
• 纳米乳常用非离子型乳化剂，如脂肪酸山梨坦 （亲油性）、聚山梨酯(亲水性）、聚氧乙烯脂 肪酸酯（亲水性）、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚 氧乙烯聚氧丙烯共聚物类、蔗糖脂肪酸酯类和 单硬脂酸甘油酯等。非离子型的乳化剂口服一 般没有毒性，静脉给药有一定毒性。
2.合成乳化剂
• 合成乳化剂一般都有轻微的溶血作用，其溶血 作用的顺序为：聚氧乙烯脂肪醇醚类＞聚氧乙 烯脂肪酸酯类＞聚山梨酯类；聚山梨酯类中， 溶血作用的顺序为：聚山梨酯20 ＞聚山梨酯 60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯80.
3. 助乳化剂
• 助乳化剂可调节乳化剂的HLB值，并形成更小
的乳滴。助乳化剂应为药用短链醇或适宜HLB
值的非离子表面活性剂。常用的有正丁醇、乙 二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯等。
三、聚合物胶束的制备
（一）形成机理 1.与表面活性剂分子缔合形成胶束的机理相似， 但是由于聚合物在水中形成胶束的临界浓度小， 且其疏水核心更稳定，故聚合物胶束可以经稀 释而不易解聚合。 2.因而可以用作药物载体。
五、亚纳米乳的制备 • 亚纳米乳常作为胃肠道给药的载体，其
特点包括：提高药物稳定性、降低毒副
作用、提高体内及经皮吸收、使药物缓
释、控释或具有靶向性。
（一）亚纳米乳的制备与影响因素
• 一般亚纳米乳要使用两步高压乳匀机将粗乳捣 碎，并滤去粗乳滴与碎片，使纳米乳的粒径控 制在比微血管（内径4μm左右）小的程度。 • 如果药物或其他成分易于氧化，则制备的各步 都在氮气下进行，如有成分对热不稳定，则采 用无菌操作。
二、常用载体材料
聚合物胶束的载体材料：
（通常用合成的线形两亲性嵌段共聚物） 亲水段材料：PEG,PEO,PVP 疏水段材料：聚丙烯，聚苯乙烯，聚氨 基酸，聚乳酸，精胺或短链磷脂等 稳定的聚合物胶束， PEG 段分子量通常要求 在1000-15000之间，疏水段与此相当或稍小
二、常用载体材料
纳米乳和亚微乳的制备材料：
（二）自乳化
• 自乳化药物传递系统（self-emulsifying drug delivery systems,SEDDs)自身包含 一种乳化液，在胃肠道内与体液相遇， 可自动乳化形成纳米乳(O/W)。
（三）修饰纳米乳
• 用聚乙二醇（ PEG ）修饰的纳米乳可增加表面的 亲水性，减少被巨噬细胞的吞噬，明显延长在血 液循环系统中滞留的时间,称为长循环纳米乳。
三、聚合物胶束的制备
（二）制备方法 1.自组装溶剂蒸发法
2.透析法
3.乳化-溶剂挥发法
4.化学结合法
四、纳米乳的制备
（一）纳米乳的形成条件与制备步骤
1.纳米乳的形成条件 （1）需要大量乳化剂：纳米乳中乳化剂的用量一 般为油量的 20%~30%，而普通乳中乳化剂多低于油 量的10%。 （2）需要加入助乳化剂：助乳化剂可插入到乳化 剂界面膜中，形成复合凝聚膜，提高膜的牢固性和 柔韧性，又可增大乳化剂的溶解度，进一步降低界 面张力，有利于纳米乳的稳定。
聚合物胶束
一、定义
• 聚合物胶束(polymeric micelles)是由合成的 两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的一种 热力学稳定的胶体溶液。
一、定义
•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。
（二）药物的含量
• 纳米乳和亚纳米乳中药物含量的测定一 般采用溶剂提取法。 • 溶剂的选择原则是：应最大限度地溶解 药物，而最小限度地溶解其他材料，溶 剂本身不应干扰测定。
（三）稳定性
• 纳米乳通常是热力学稳定系统，有些纳米乳在 贮存过程中也会改变，即粒径变大，个别的甚 至也会分层。 • 亚纳米乳在热力学上仍是不稳定的，在制备过 程及贮存中乳滴都有增大的趋势。 • 亚纳米乳稳定性考察项目:是否分层、乳滴粒 径分布，也可对电导、粘度、ζ电位、pH值及 化学组成（药物含量及有关物质）进行测定。 1. 稳定性影响因素试验 2. 加速试验 3. 常温留样考察
影响亚纳米乳形成的因素：
1.稳定剂的影响： • 稳定剂可增大膜的强度、使药物的溶解度增大、 使亚纳米乳的 ξ电位绝对值升高，有利于亚纳 米乳的稳定。 2.混合乳化剂的影响
• 单独使用一种乳化剂时，不能得到稳定的乳剂， 使用两种或两种以上的乳化剂可在油-水界面形 成复合凝聚膜，进而提高乳剂的稳定性。
（二）常用的附加剂
• 附加剂用于调节生理所需的pH值和张力。
pH调节剂：盐酸、氢氧化钠 等张调节剂：甘油 稳定剂：油酸及其钠盐、胆酸、脱氧胆酸及其钠盐
抗氧剂及还原剂：维生素E或抗坏血酸
六、质量评价 （一）乳滴粒径及其分布 1.电镜法：①透射电镜（TEM）法 ②扫 描电镜（SEM）法 ③ TEM冷冻碎裂 法 2.其他方法：光子相关光谱法和计算机调 控的 激光测定法等。
2.制备纳米乳的步骤
（ 1 ）确定处方：处方中的必需成分通常是油、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