药剂学第七版课件 第四章 药物微粒分散系的基础理论

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1、第四章药物微粒分散系的基础理论第一节概念及基本特性分散体系(dispersesystem)是一种或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系。被分散的物质称为分散相(dispersephase)，而连续的介质称为分散介质(dispersemedium)。分散体系按分散相粒子的直径大小可分为小分子真溶液(直径<10-9m)、胶体分散体系(直径在10-7～10-9m范围)和粗分散体系(直径>10-7m)。将微粒直径在10-9～10-4m范围的分散相统称为微粒，由微粒构成的分散体系则统称为微粒分散体系。粗分散体系的微粒给药系统包括混悬剂、乳剂、微囊、

2、微球等。它们的粒径在500nm～100m范围内。胶体分散体系的微粒给药系统包括纳米微乳、脂质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束等。它们的粒径全都小于1000nm。微粒分散体系的特殊性能：①粒径更小的分散体系（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，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。微粒分散体系在药剂学的重要意义：①由于粒

3、径小，有助于提高药物的溶解速度及溶解度，有利于提高难溶性药物的生物利用度；②有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳定性；③具有不同大小的微粒分散体系在体内分布上具有一定的选择性，如一定大小的微粒给药后容易被单核吞噬细胞系统吞噬；④微囊、微球等微粒分散体系一般具有明显的缓释作用，可以延长药物在体内的作用时间，减少剂量，降低毒副作用；⑤还可以改善药物在体内外的稳定性。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

4、、比表面粒径、有效粒径等。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。微粒大小是微粒分散系的重要参数测定方法：光学显微镜法：0.5μm~电子显微镜法:0.001μm~激光散射法:0.02μm~库尔特计数法:1~600μmStokes沉降法:0.5~200μm吸附法:0.03~1μm1.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

5、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。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

6、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ScanningelectronmicrographyofADM-GMS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：I-散射光强度；I0-

7、入射光的强度；n-分散相折射率；n0-分散介质折射率；λ-入射光波长；V-单个粒子体积；υ-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物理化学性质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。一、微粒分散体系的动力学性质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：（一）B

8、rown运动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。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