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03 第三章 溶解理论.ppt

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本课件讲解药物的溶解理论,先介绍相似相溶原理与溶剂按介电常数的分类,区分溶解度与溶解速度两个概念,再从分子结构、晶型、粒子大小与pH值等角度分析影响因素,最后给出制成盐类、增溶、助溶与结构修饰等增溶方法。

第三章溶解理论章首封面,点明本章围绕溶解原理、影响因素与增溶方法展开
第一节药物溶解章节标题页,引出相似相溶原理与溶剂极性对溶解的影响
溶剂按介电常数分类表,对照极性、半极性与非极性三类溶剂的ε范围与代表品种
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第1页:第三章溶解理论封面

第三章溶解理论

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第2页:第一节 药物的溶解

第三章溶解理论第一节药物的溶解相似相溶原理:指溶质与溶剂极性程度相似的可以相溶。

第3页:溶剂的分类

溶剂按介电常数分类

溶剂按介电常数分类
溶剂类别介电常数ε代表溶剂
极性溶剂30~80水、甘油、二甲基亚砜
半极性溶剂5~30乙醇、丙二醇、聚乙二醇、丙酮
非极性溶剂0~5氯仿、苯、液状石蜡、植物油、乙醚

第4页:溶解度与溶解速度

溶解度是指在一定温度下(气体在一定压力下),一定量溶剂的饱和溶液中能溶解溶质的量。溶解速度是指在某一溶剂中单位时间内溶解溶质的量。

第5页:药物的分子结构

第二节影响药物溶解度与溶解速度的因素(一)影响溶解度的因素1、药物的分子结构药物在溶剂中的溶解度是药物分子与溶剂分子间相互作用的结果。根据“相似相溶”,药物的极性大小对溶解度有很大的影响,而药物的结构则决定着药物极性的大小。

第6页:溶剂的影响

(一)影响溶解度的因素2、溶剂溶剂通过降低药物分子或离子间的引力,使药物分子或离子溶剂化而溶解,是影响药物溶解度的重要因素。

第7页:温度的影响

(一)影响溶解度的因素3、温度温度对溶解度的影响取决于溶解过程是吸热还是放热。如果固体药物溶解时,需要吸收热量,则其溶解度通常随着温度的升高而增加。绝大多数药物的溶解是一吸热过程,故其溶解度随温度的升高而增大。

第8页:氢氧化钙的例外

但氢氧化钙溶解正相反。

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第9页:粒子大小的影响

(一)影响溶解度的因素5、粒子大小一般情况下,药物的溶解度与药物粒子的大小无关。•但是,对于难溶性药物来说,一定温度下,其溶解度与溶解速度与其表面积成正比。即小粒子有较大的溶解度,而大粒子有较小的溶解度。但这个小粒子必须小于1µm,其溶解度才有明显变化。但当粒子小于0.01µm时,如再进一步减小,不仅不能提高溶解度,反而导致溶解度减小,这是因为粒子电荷的变化比减小粒子大小对溶解度的影响更大。

第10页:晶型的影响

(一)影响溶解度的因素4、晶型多晶型晶格能

  • 具有最小晶格能的晶型最稳定,称为稳定型,有着较小的溶解度和溶解速度;
  • 其他晶型的晶格能较稳定型大,称为亚稳定型,它们的溶解度和溶解速度较稳定型的大。
  • 无结晶结构的药物通称无定型,由于无晶格束缚,自由能大,因此溶解度和溶解速度均较结晶型大。

第11页:溶剂化物的影响

一)影响溶解度的因素6、溶剂化物
药物在结晶过程中,因溶剂分子加入而使结晶的晶格发生改变,得到的结晶称为溶剂化物(如:丙醇溶剂化物)。如溶剂是水,则称为水化物(5-氨基咪唑-4-羧酸胺水化物)。溶剂化物和非溶剂化物的熔点、溶解度和溶解速度等不同,多数情况下,溶解度和溶解速度:水化物< 无水物<有机溶剂化物

第12页:pH值的影响

(一)影响溶解度的因素7、pH值弱酸性药物随着溶液pH升高,其溶解度增大;弱碱性药物的溶解度随着溶液的pH下降而升高。两性化合物在等电点=pH时,溶解度最小。

第13页:同离子效应

(一)影响溶解度的因素8、同离子效应向难溶性盐类的饱和溶液中,加入含有相同离子的化合物时,其溶解度降低。

第14页:其他影响因素

(一)影响溶解度的因素9、其它:

  • 电解质溶液中加入非电解质(如乙醇等),由于溶液的极性降低,电解质的溶解度下降;
  • 非电解质中加入电解质(如硫酸铵),由于电解质的强亲水性,破坏了非电解质与水的弱的结合键,使溶解度下降。
  • 另外,当溶液中除药物和溶剂外还有其他物质时,常使难溶性药物的溶解度受到影响。故在溶解过程中,宜把处方中难溶的药物先溶于溶剂中。

第15页:Noyes-Whintney方程

(二)、影响溶解速度的因素固体溶解是一个溶解扩散的过程,一般用单位时间内溶液浓度增加量表示,其符合Noyes-Whintney方程:式中,dc/dt是溶出速度,S为药物粒子的表面积,CS为溶质在溶出介质中的溶解度,C为t时间溶液中溶质的浓度,D为扩散系数,V是溶出介质体积,h为扩散层厚度,而K则是溶出速度常数。

第16页:影响溶解速度的因素

(二)、影响溶解速度的因素

  • 药物的粒径粒径小,表面积大,溶出速度快;孔隙率高,溶出速度大;
  • 药物的溶解度CS溶解度增大,能增加溶出速度。
  • 溶出介质的体积V溶出介质(溶剂)的体积与溶出速度成反比。
  • 扩散系数D扩散系数越大,溶出速度越快。
  • 药物的浓度C溶液中药物的浓度(C)越小,溶出速度越快。
  • 扩散层的厚度h越大,溶出速度越慢。

第17页:制成盐类

第三节增加药物溶解度的方法一、制成盐类
一些难溶性的弱酸或弱碱药物,其极性小,在水中溶解度很小或不溶。若加入适当的碱或酸,将它们制成盐类,使之成为离子型极性化合物,从而增加其溶解度。

第18页:增溶作用

第三节增加药物溶解度的方法二、增溶作用增溶是指某些难溶性药物在表面活性剂的作用下,在溶剂中溶解度增大并形成澄清溶液的过程。增溶剂:具有增溶能力的表面活性剂。

第19页:助溶作用

第三节增加药物溶解度的方法三、助溶作用助溶
系指难溶性药物与加入的第三种物质在溶剂中形成可溶性的络合物、复盐、缔合物等,而增加药物溶解度的现象。这加入的第三种物质称为助溶剂。助溶剂可溶于水,多为低分子化合物(不是表面活性剂)。

第20页:碘与碘化钾的助溶

例如:碘在水中的溶解度为1:2950,而在10%的碘化钾溶液中可制成含碘5%的水溶液,这是由于碘化钾与碘形成了溶解度较大的络合物所致。I2+KI=KI3

第21页:常用的助溶剂

常用的助溶剂有以下几种:(1)有机酸及其钠盐(2)酰胺类(3)无机盐类

第22页:改变溶媒或混合溶剂

第三节增加药物溶解度的方法四、改变溶媒或选用混合溶剂•某些分子量较大,极性较小而在水中溶解度较小的药物,如果更换半极性或非极性溶剂,可使其溶解度增大。例如,樟脑不溶于水,而能溶于醇、脂肪油等,故不宜制成樟脑水溶液,而可制成樟脑醑或樟脑搽剂。

第23页:药物分子结构修饰

第三节增加药物溶解度的方法五、药物分子结构修饰将亲水基团引入难溶性药物分子中,可增加其在水中的溶解度。引入的亲水基团有:磺酸钠基(-SO3Na)、羧酸钠基(-COONa)、醇基(-OH)、氨基(-NH2)及多元醇或糖基等。例如,樟脑在水中微溶(1:800),但制成樟脑磺酸钠后,则易溶于水,且毒性低。但应注意,有些药物被引入某些亲水基团后,除了溶解度有所增加,其药理作用也可能有所改变。

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