《药剂学》第4章药物微粒分散系的基础理论.pptx

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;微粒分散体系的特殊性能：;微粒分散体系在药剂学的重要意义：;微粒大小与测定方法;微粒大小是微粒分散系的重要参数;1.电子显微镜法;1.电子显微镜法;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;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-散射光强度；I0-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：;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。;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-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。;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??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。;丁达尔现象;（一）电泳

在电场的作用下微粒发生定向移动——电泳（electronphoresis).

微粒在电场作用下移动速度与粒径大小成反比，微粒越小，移动越快。

（二）微粒的双电层结构

在微粒分散系溶液中，微粒表面的离子与近表面的反离子构成吸附层；同时由于扩散作用，反离子在微粒周围呈现渐远渐稀的梯度分布扩散层，吸附层与扩散层所带电荷相反，共同构成双电层结构。;（一）电泳

在电场的作用下微粒发生定向移动——电泳（electronphoresis).

微粒在电场作用下移动的速度与其粒径大小成反比，其他条件相同时，微粒越小，移动越快。

（二）微粒的双电层结构

在微粒分散体系的溶液中，微粒表面的离子与靠近表面的反离子构成了微粒的吸附层；同时由于扩散作用，反离子在微粒周围呈现距微粒表面越远则浓度越稀的梯度分布形成微粒的扩散层，吸附层与扩散层所带电荷相反。微粒的吸附层与相邻的扩散层共同构成微粒的双电层结构。;微粒的双电层结构;斯特恩吸附扩散双电层;第三节微粒分散体系的物理稳定性;热力学稳定性;动力学稳定性;一、絮凝与反絮凝;二、DLVO理论;（一）微粒间的VanderWaals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作用能为：ΦA=-Aa/12H

同物质微粒间的VanderWaals作用永远是相互吸引，介质的存在能减弱吸引作用，而且介质与微粒的性质越接近，微粒间的相互吸引就越弱。

;（二）双电层的排斥作用能;微粒间总相互作用能：ΦT=ΦA+ΦR

以ΦT对微粒间距离H作图，即得总势能曲线。;总势能曲线上的势垒的高度随溶液中电解质浓度的加大而降低，当电解质浓度达到某一数值时，势能曲线的最高点恰好为零，势垒消失，体系由稳定转为聚沉，这就是临界聚沉状态，这时的电解质浓度即为该微粒分散体系的聚沉值。

将在第一极小处发生的聚结称为聚沉(coagulation)，将在第二极小处发生的聚结叫絮凝(flocculation)。;三、空间稳定理论;三、空间稳定理论;2.微粒稳定性的判断：ΔGR=ΔHR－TΔSR