Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014 Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014
IlIlIlPPM KM.008517 BỘ Y TE HÓA LÝ DƯỌC ■ Bộ Y TẾ VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO H O Á L Ỷ D Ư Ợ (Sách đào tạo dược sĩ Đại học) Mã số: Đ.20.Y.12 ĩịn ĩo ụ o CAO ù v ĩa ,V fg ' ■ •1 • ‘V • I ị ềĩ-': í >•-tv » ÍỄ N | NHÀ XUẤT BẢN Y HỌC HÀ NỘI-2011 C Chỉ đạo biên soạn: v ụ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ Y TẾ Chủ biên: Đ ỗ MINH QUANG Những người biên soạn: PGS MAI LONG PGS.TS ĐỎ MINH QUANG TS PHẠM VẢN NGUYỆN Tham giam tổ chức thảo: TS NGUYỄN MẠNH PHA © Bản quyền thuộc Bộ Y tế (Vụ Khoa học Đào tạo) LỜI GIỚI THIỆU Thực số điều Luật Giáo dục, Bộ Giáo dục & Đào tạo Bộ Y tế ban hành chương trình khung đào tạo Dược sĩ đại học Bộ Y tế tổ chức biên soạn tài liệu dạy học môn sở chuyên môn theo chương trình nhăm bước xây dựng sách đạt chuẩn chuyên môn công tác đào tạo nhân lực y tế Sách H oá lỷ dược biên soạn dựa vào chương trình giáo dục Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh sở chương trình khung phê duyệt Sách tập thể giảng viên giàu kinh nghiệm giảng dạy thực tế lâm sàng Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh biên soạn theo phương châm: kiên thức bản, hệ thống; nội dung xác, khoa học; cập nhật kiến thức y dược học hiệi, đại thực tiên Việt Nam Sách H oả lý dược hội đồng chuỵên môn thẩm định sách tài liệu dạy học chuyên ngành Dược sĩ đại học Bộ Y tế thẩm định năm 2009 Bộ Y tế định ban hành tài liệu dạy - học đạt chuẩn chuyên môn ngành Y tế giai đoạn Trong thời gian từ đến năm, sách phải chỉnh lý, bổ sung cập nhật Bộ Y tế chân thành cảm ơn tác giả bỏ nhiều công sức để hoàn thành sách; cảm ơn PGS TS Phạm Ngọc Bùng TS Đào Đại Cường đọc phản biện sách đế sớm hoàn thành, kịp thời phục vụ công tác đào tạo nhân lực y tế Lần đầu xuất bản, mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp, bạn sinh viên độc giả để lần xuất sau sách hoàn thiện VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO BỘYTÉ LỜI NÓI đ a u Hóa lý tên gọi tẳt môn học hóa học vật lý, ngành hóa học đại, chiếm vị trí trung gian hóa học vật lý Nội dung giảng dạy thời lượng môn Hóa lý vào mục tiêu yêu cầu đào tạo chương trình đào tạo Dược sĩ đại học hệ quy Giáo trinh có chương, gồm 13 lý thuyết, ứng với đơn vị học trình, dành cho sinh viên đại học dược giai đoạn hai c ấ u trúc gồm: mục tiêu, nội dung câu hỏi lượng gía cho sinh viên tự kiểm tra Để tiếp thu môn Hóa lý dễ dàng, sinh viên cần có kiến thức Hóa đại cương, Hóa hCn.1 cơ, Hóa phân tích, Toấn học, Vật lý m biết hệ thống hóa, liên kết kiến thức học chương trình Hóa lý để có nhìn tòan diện vê môn học Việc học môn Hóa lý hiệu sinh viên nắm vững mục tiêu học, hiểu thực nội dung cuối tự kiểm tra kiến thức câu hỏi lượng giá Sự hiểu biết quy luật trình hóa học Hóa lý cho phép ta điều khiển trình hóa học, chọn điều kiện tối ưu cho việc tiến hành trình Biết cách vận dụng kiến thức học vào đời sống, thiết kế quy trình, thay đổi kỹ thuật sản xuất sử dụng tài nguyên tự nhiên cách hiệu Như vậy, Hóa lý không môn hoàn toàn lý thuyết m có ứng dụng thực tế lớn Hy vọng giáo trình giúp ích cho sinh viên có thêm kiến thức Hóa ỉý góp phần hỗ trợ kết hợp với môn học khác chương trình đào tạo Dược sĩ đại học Việc biên soạn lần nhiều thiếu sót, kính mong nhận đóng góp quí báu độc giả hình thức lẫn nội dung giáo trình Chúng xin chân thành cảm ơn Thảng 10 năm 2010 Các tác giả MỤC LỤC Chương PGS Mai Long Bái I Dung dịch loăng 1.1 Mở đầu 1.2 Dung dịch chất khí chất lỏng 1.3 Dung dịch chất tan không bay không điện ly 1.4 Dung dịch thực, sai lệch với trạng thái lý tưởng 7 12 14 29 Chương PGS Mai Long Bài 2: Cân pha 2.1 Đại cương 2.2 Hệ cấu tử, giản đồ pha lưu buỳnh 2.3 Hệ hai cấu tử 2.4 Hệ ba cấu tử 40 40 50 53 66 Chương Hoá học trạng thái keo PGS TS Đỗ Minh Quang Bài Hệ phân tán 3.1 Khái niệm hệ phân tán Bài Điều chế tinh chế keo 71 71 80 3.1 Điều chế keo 80 3.2 Tinh chế keo Bài Tính chất hệ keo J Tính chất động học cùa hệ keo 3.2 Tính chất quang học cùa hệ keo 3.3 Tính chất điện học hệ keo Bài Độ bền vừng keo tụ 3.1 Độ bền vững hệ keo 3.2 Sự keo tụ 84 91 91 97 103 115 115 118 Chương PGS TS Đỗ Minh Quang Bài Hệ keo hệ phân tán thô 4.1 Hệ bán keo 4.2 Hệ phân tán thô 127 127 129 Chương 5: Các tượng bề mặt hấp phụ PGS TS ĐỖ Minh Quang Bài 8: Các tượng bề mặt 5.1 Những khái niệm 13 137 5.2 Phân loại chất hoạt động bề mặt 5.3 ứng dụng chất HĐBM 144 145 Bài Sự hấp phụ 151 5.1 Một số khái niệm định nghĩa 151 5.2 Sự hấp phụ chất khí bề mặt rắn 153 5.3 Hấp phụ chất tan bề mặt rắn 5.4 Sự hấp phụ chất điện ly 5.5 Hấp phụ trao đổi ion 157 161 162 Chương Động hoá học TS Phạm Văn Nguyện Bài 10 Động học phản ứng hoả học 168 Một số khái niệm động hoá học 168 6.2 Động học phản ứng đơn giản 170 6.3 Động học cùa phản ứng phức tạp 6.4 Ânh hưởng nhiệt độ tới tốc độ phản ứng 182 188 6.5 Xác định tuổi thọ thuốc 190 Bài 11 Xúc tác 6.1 Một số khái niệm 196 196 6.2 Đặc điểm chất xúc tác 197 6.3 Phản ứng xúc tác acid - bazơ 199 6.4 Phản ứng xúc tác enzyme 203 Chương Điện hoá học PGS TS ĐỖ Minh Quang Bài 12 Độ dần điện dung dịch chất điện ly 209 7.1 Các loại vật dẫn điện 209 7.2 Độ dẫn điện cùa dung dịch chất điện ly 210 7.3 Lý thuyết lực hút tương gỗ giừa ion 216 7.4 Sự tương tác ion dung dịch nước 219 7.5 ứng dụng phép đo độ dẫn điện 219 Bài 13 Điện cực pin điện 227 7.1 Điện cực điện cực 7.2 Pin điện hoá sức điện động pin 227 240 7.3 ủng dụng phép đo điện cực pin điện hoá 244 7.4 Ý nghĩa phép đo điện cực y dược 250 Chương B ài ỉ DUNG DỊCH LOÂNG MỤC T IÊ U HỌC TẬP 1.1 MỞ ĐÀU 1.1.1 Các cách biểu thị thành phần dung dịch Dung dịch hồn hợp đồng hai hay nhiều chất Dung dịch tạo thành pha Dung dịch khí lỏng hay rắn Theo quy ước chất chiếm lượng lớn dung dịch dung môi, chất chiểm lượng nhỏ chất tan Nếu chất tan chiếm tỷ lệ nhỏ dung dịch loãng Thành phần dung dịch biểu thị nhiều cách khác Trong trường hợp cách có ưu điểm riêng Nồng độ tính cho đơn vị thể tích sử dụng phổ biến nồng độ mol tính theo số moi lít dung địch Dung dịch IM dung dịch có chửa mol chất lít dung dịch Nồng độ mol sử dụng tiện lợi phần tính thể tích Nhược điểm nồng độ thể tích thay đổi theo nhiệt độ tỷ trọng dung dịch thay đổi Trong hóa lý hay sử dụng cách biểu thị nồng độ tính cho trọng lượng nồng độ không thay đổi theo nhiệt độ Độ molan nồng độ biểu thị bàng số mol lOOOg dung môi Thường dùng chữ m để biểu thị độ molan Dung dịch lm dung dịch chứa mol chất 0 gam dung môi Trong tính toán lý thuyết lại hay dùng phân số mol để biểu thị nồng độ nhiều thuộc tính vật lý dung dịch biểu thị đơn giản theo số lượng tương đối phân tử Phân số mol X chất dung địch tỷ số số mol chất với tổng số mol tất chất tạo thành dung địch Neu dung dịch chứa nAmol chất A ne mol chất B thì: Phân số mol A B là: nA Phân sô mol chât A = X A = - — —— nA+ b B ( 1-1) X , _ nB Phân sô mol chât B = x n = - — nA+ nB Vậy tổng số phân số mol A B phải bàng Nồng độ phần trăm tính theo trọng lượng thể tích thường dùng công tác kỹ thuật sử dụng hóa lý Toán: Một dung dịch axit axêtic gồm 80,8 gam acid acetic (M = 60,1) lít dung địch, 20°c, tỷ trọng dung địch 1,0097 gam, cm Hãy tính nồng độ dung dịch cách nói Nống độ mol 80,8 = 1,34 mol/1 Nồng độ m o lan - X 1000 = 1,45 m ol/1000g H ,0 1009,7-80,8 Phân số mol I , , , 80,8/60,1 Phân sô mol axit axêtic = -, —X - — —— = 0,025 80,8/60,1 + ^~ 18 Phân số mol nước = - 0,025 = 0,975 Phần trăm tính theo trọng lượng: Ọ,8 1009,7 X 100 = 8,00% axit axêtic 1009,7- 80,8 1009,7 X 100 = 92,00% nước 1.1.2 Dung dịch lý tưởng dung dịch thực Đối với khí, lực hút tương hỗ phân tử nội khí không phụ thuộc vào thay đổi thể tích khí lý tưởng Còn dụng dịch, coi lý tưởng dung dịch lực tương tác phân tử cấm tử khác giống lực tương tác phân tử loại cấu tử Ví dụ dung dịch gồm hai chất A B Dung dịch lý tưởng lực tương tác phân tử A B giống lực tương tác hai phân tử A hai phân tử B Nếu trộn A B để pha chế dung dịch, thê tích dung dịch bàng tổng số thể tích chất lỏng, không kèm theo'sự tỏa nhiệt hay hấp thụ nhiệt Thực trộn 100ml nước ] OOml nước, thê tích nước 200ml cho thêm nước, lực tương tác phân tử không thay đôi Không có nhiệt kèm theo pha trộn Cũng trộn 100ml metanol với lOOml etanol thê tích dung dịch 0 ml lực tương tác phân từ etanol với metanol lực tương tác phân tử loại alcol Khi pha trộn không tỏa nhiệt thu nhiệt Trái lại trộn lOOml etanol 100ml nước thể tích hỗn hợp co lại 190ml tỏa lượng nhiệt đáng kể Các phân tử nước alcol tương tác với Một số thuộc tính chúng khác biệt chúng trạng thái nguyên chất Dung dịch không lý tưởng Các dung dịch lý tường thường gồm chất có cấu tạo hóa học thuộc tính hóa học gần gũi etylen đorua etylen bromua, n-hexan n-hep-tan n-butyl clorua n-butyl bromua, cacbon tetraclorua silixi tetraclorua 1.1.3 Thề tích mol riêng phần Trong dung dịch lý tưởng thể tích dung địch bàng tổng so thể tích cấu tử Nhưng dung địch thực không Ví dụ, mol metanol cho vào nước độ tăng thể tích nhỏ thể tích tính cho mol metanol Ịỏng trạng thái nguyên chất phụ thuộc vào nồng độ củạ dung dịch tạo thành Để nghiên cưu dung dịch, người ta đưa khái niệm thể tích mol riêng phân Dưới làm rố khái niệm Thể tích dung dịch gồm hai chất ỵếu tố áp suất, nhiệt độ phụ thụộc nồng độ (hay phân so mol) mồi chất Hoặc nói theo ngôn ngữ toán học thể tích hàm số biến số nhiệt độ, áp suất nồng độ chât Ta viết: V = f (p, T, nj, n2) Áp dụng phép tính vi phân ta có vi phân toàn phần hàm so V: ÔV) _ í , ( dv) d V - ^ Lp>nì» , ni d T X \ V /ĩ\nltfÌ2dp+ \ õn,l s 'i\p,n từ p, II], n điều kiện hệ p, ri|, 112 dỉĩị (ôv) dn2 Ị Vôn2*'T,p,nt hàng định Trong điều kiện nhiệt độ áp suất không đổi dung dịch gồm ri| mol cấu từ 112 mol cấu tử , biến thiên thể tích cho thêm lượng nhỏ (tính mol) củă chất dni lượng nhỏ chất , dn2 bằng: Trong Mo lượng dược chất ban đầu có hỗn dịch, lúc phương trình dạng động học phân hủy bậc không, giống nhu phương trinh Bài tập 2: H ằng số tốc độ phần hủy dược chất dung dịch nước k - 5,78 iO 'Y 1, sổ tốc độ hòa tan dược chất K = 3,35 lO ^ c m 'V Tính lượng dược chất lại 25 ml hỗn dịch có nông độ 5% dược chất (khối lượng / thể tích) sau ngày Cho biết tỳ trọng cùa bột dược chất p - 3g/cm Độ tarn duợc chất c s = 2,8.10 ^g/ml G iả thiết tiểu phân hinh cầu có đường kính trung bình d - Acm Lời giải: trước hết cần tính s theo công thức s = nnd2, n số tiểu phân n - — - — , thay 7ĩd*p giá trị cùa dvàp tính n = 7,9 6.1010 (tiểu phân/gam) Khối lượng dược chất ban đầu 25m l hỗn dịch 5%: M = - ^ — S m I = ì,2 S g ÌOOml s Số tiểu phân có 25m l hỗn dịch: n' = ,9 1010 1,25 = ,9 10 tiểu phân Từ tính S ^ r í n d = {,25.\tfc m T a tính M = M J t = 2.6.10ss M = 0.213 g k, + KS 2.2 Nhũ tương Nhũ tương hệ phân tán dị thể bao gồm liểu phân chất lỏng có kích thước nhò (từ 0,1 đến hàng chục micromet) phân tán chất lỏng khác không đồng tan 2.2.1 Đặc điểm thành phần nhũ tương Nhũ tương có ba thành phần chính: - Chất lỏng phân cực chứa chất tan gọi pha nước - Chất lỏng không phân cực chứa chất tan gọi pha dầu - Chất nhũ hoá chất có tác dụng tạo điều kiện pha dầu pha nước phân tán vào nhau, làm cho nhũ tương hình thành ben vững Pha phân tán có tính chất gián đoạn tập hợp tiểu phân phân tán gọi pha nội Môi trường phân tán có tính chất liên tục bao bọc tiểu phân phân tán, gọi pha ngoại Kiểu nhũ tương dầu nước (D/N) có tiểu phân phân tán pha dầu, môi trường phân tán pha nước Ngược lại với kiểu nhũ tương N/D, tiểu phân phân tán pha nươc, môi trương phân tán pha dầu Ngoài có kiểu nhũ tương kép: kiểu N/D/N D/N/D 2.2.2 Điêu kiện hình thành yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững nhũ tương a Điều kiện hình thành bền vững nhũ tương tương (G ) G nhỏ nhũ tương dễ hình thành bền vững, G tính theo phương trình (8.3): G = aS Trong đó: sức căng bề mặt phân cách, s tổng diện tích bề mặt riêng có hệ Tốc độ tách lớp (Vj yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững nhũ tương, lớn nhũ tương không bền Tiểu phân có tỷ trọne lớn môi tnròmg bị sa lẳng, ngược lại tiểu phân có tỷ trọng nhỏ môi trường lên Trong đó: d, tỷ trọng pha phân tán môi trường phân tán, g gia tốc trọng trường, r bán kính tiểu phân phân tán, độ nhớt môi trường phân tán Như điều kiện nhũ tương hình thành bền vững lượng tự bề mặt G tôc độ tách lớp V nhỏ Các biện pháp có thê áp dụng làm giảm G V sau: - Dùng chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt ơ, từ giảm lượng tự G, có vai trò giảm bán kinh tiểu phân phân tán r, từ giảm tốc độ tách lóp V - D ùng chất nhũ hóa cao phân tử làm tăng độ nhớt môi trường phân tán từ giảm tôc độ tách lớp , 77 V - Dùng dung môi thêm chất tan có tỉ trọng thích hợp pha nội pha ngoại làm giảm chênh lệch tỉ trọng (d - dò), từ giảm tốc độ tách lớp V b Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững nhũ tương Ngoài yếu tố chất diện hoạt, chất làm giảm chênh lệch tỷ lứiư phân tích trên, có thê ỉiệt kê yêu tô làm tăng độ nhớt nhũ tương sau: - Các yếu tố thuộc pha nội: tỷ lệ thể tích pha, độ nhớt pha nội, kích thước tiểu phân phân bố kích thước tiểu phân, chất hóa học chất pha - Các yếu tố thuộc pha ngoại: độ nhớt pha ngoại, thành phần hóa học độ phân cực pha - Các yếu tố thuộc chất nhũ hỏa: thành phần, nồng độ, độ tan chất nhũ hóa hai pha, tính chất vật lý cùa lớp áo bảo vệ - Hiệu ứng điện nhớt: tăng độ nhớt hệ tiểu phân có lớp điện kép bê mặt gây hiệu ứng điện nhớt làm tăng độ nhớt so với độ nhót môi trường Tác giả Smoulukhosky đưa phương trình biểu thị độ nhớt hệ có hiệu ứng điện nhớt: (9.36) Trong đó: ĨỊ0- độ nhớt môi trường phân tán, Ả - độ dẫn điện riêng, r - bán kính tiểu phân, £ - độ thẩm điện môi môi trường, C, - điện động hệ keo, o tỷ lệ thể tích pha nội - pha ngoại *Chất điện ly làm thay đổi điện the Zeta Các chất điện ly cho thêm vào nhũ tương ảnh hưởng tới cấu tạo lớp điện kép phân tích mục hệ phân tán keo Vỉ dụ: số liệu thực nghiệm (hình 9.20) cho thấy ảnh hường chất điện ly C aC li NaCl đến điện Zeta nhũ tương tiêm truyền cung cấp lượng Intralipid 20% có thành phần dầu đậu nành 10%, lecithin trứng 1,2%, glycerin 2,2%, đệm phosphat 1,5 mM/L, nước vừa đủ 100% Hình 9.20 Thế zeta dung dịch Intralipid 20% hòa tan dung dịch NaCI (•) v d u n g d ịch C a C I (■) Phối họp nhũ tương Intralipid 20% với dung dịch CaCỈ2 để tiêm truvền với tăng dần nồng độ CaCl2 làm cho Zeta từ -40 mV giảm sau đảo dấu tăng dần đến +20 m V Phối hợp nhũ tương Intralipid 20% với dung dịch NaCỈ để tiêm truyền với tăng dân nông độ NaCl, thê Zeta từ -40 m V giảm gần vê mV 2.2.3 Cơ chế tảc dụng loại chất nhũ hoá Chất nhũ hóa chất diện hoạt, chất cao phân tử, chất nhũ hoá dạng bột mịn, chất nhũ hóa tạo tức thời phối hợp hai pha Bốn loại chất nhũ hóa có chế chung sau: Các chất nhũ hóa tập trung lên bề mặt tiếp xúc hai pha, tạo lớp áo bảo vệ tiểu phân phân tán, có độ bền học, có tính thân với môi trường phân tán tích điện Lớp áo có tác dụng dễ phân tán tiểu phân vào môi trường làm bền trạng thái tập hợp cùa tiểu phân Chất nhũ hóa ỉoại bột mịn không tan thân với hai môi trường có chế nêu ưên Chất diện hoạt nạoài chế chung có tác dụng giảm sức căng bề mặt tiếp xúc pha Khi sử đụng chất diện hoạt cần chọn HLB (chỉ số cân thân nước thân dầu) thích hợp cho kiểu nhũ tương D/N hay N/D Sơ đồ minh hoạ nêu chế tác đụng nhũ hoá chất hoạt động bề mặt (chương 8, 8.5.1 b) Chất cao phân tử chế chung có tác dụng tăng độ nhớt môi trường Tuy nhiên số cao phân tử có hoạt tính bề mặt có tác dụng chất diện hoạt Chat nhũ hoá không cổ sẵn tạo bề mặt phân cách pha cho hiệu cao đùng dạng có sẵn tập trang nồng độ cao bề mặt phân cách Loại thường xà phòng acid béo với base vô cơ, base hữu V í dụ acid oleic acid steric hòa tan pha dầu, base hữu triethanolamin hòa tan pha nước Sau hai pha phân tán vào nhiệt độ 70 - 80°c Trên bề mặt tiếp xúc hai pha xà phòng acid béo (triethanolamin sterat oleat, ) tạo tức thời có tác dụng nhũ hóa mạnh, tạo nhũ tương bền vững 2.2.4 Kiểu nhũ tương số HLB Kiểu nhũ tương định tỷ lệ thể tích hai pha dầu nước chi số HLB chất nhũ hóa có nhũ tương Môi trường phân tán pha ngoại có tính liên tục thường chiếm thể tích lớn Tuy nhiên pha phân tán tích lớn 50% lý thuyết pha phân tán tập hợp giọt hình cầu kích thước xếp sát chiếm thể tích 74% Khi pha loăng nhũ tương đặc, tỷ lệ hai pha thay đổi làm đảo pha Chỉ số HLB chât nhũ hóa yêu tô quyêt định kiêu nhũ tương Chỉ số HLB cần thiết số dầu sáp điều chế nhũ tương cho kiểu nhũ tương dầu nước hay nhũ tương nước ữong dầu nêu bảng 9.3: Bảng 9.3 Chỉ số HLB đổi với số dầu sáp Chỉ số HLB cần th iết để tạo nhũ tương Pha dầu Dầu thầu dầu Dầu hỏa Sáp ong Dầu khoáng Lanolin khan nước Alcol cetylic Kiều D/N Kiểu N/D -7 9-11 10-12 5-6 12-14 13-16 Bài tập 3: Tính lượng chất nhũ hóa Span 80 Tween 60 để điều ché 250g nhũ tương bền vững có công thức: Sáp ong 24% (HLB=9) Dầu khoáng 14% (H LB =11) Alcol cetylic 5% (H LB=14) Chất nhũ hóa 5% Nước vừa đủ 100% 43%, đó, tỷ lệ thành phần ứong pha dầu 24/43, 14/43 5/43 Từ giá trị HLB hỗn hợp pha dầu tính là: 24 14 HLBtòu = — +11 — + 14.— = 10,23 43 43 43 HLB cùa hỗn hợp hai chất nhũ hóa cần sừ dụng HLB cùa pha dầu Ta có: HLBchằl nho hỏa = Ĩa-HLBa + (1 - / a).HLBb, A Span 80 B Tween 60 Thay vào ta có: 10,23 = f,[4 ,3 + (1 - /,).1 ,9 ] Tính /a = 0,44 /b = 0,56 Khối lượng span 80: 250 g X 5/100 X0,44 = 5,5 g Khối lượng Tw een 60: 250 g X 5/100 X 0,56 = 7,0 g 2.2.5 Phương pháp điều ché nhũ tương Có thể phân loại phương pháp theo cách phối họp pha dầu - nuớc a Phươngpháp phân tán pha dầu - nước vào nhiệt độ thích hợp Nguyên tắc tiến hành: chuẩn bị riêng pha dầu nước Dược chất, chất phụ, chất nhũ hóa có thành phần, tan pha thỉ hoà tan vào pha đỏ Nâng nhiệt độ pha nước pha dầu, thường pha nước cần ĩ° cao pha dầu 10°c (ở 70°c ± 10°C) Phổi hợp pha dùng lực gây phân tán tạo nhũ tương đến đồng kích thước tiểu phân mịn nhỏ, khuấy kĩ đến hệ nguội tới nhiệt độ phòng Phương pháp thường áp dụng sản xuất công nghiệp b Phương pháp phân tản pha nội vào pha ngoại Nợuyên tắc: giai đoạn đầu tiến hành điều chế nhũ tương đặc, có độ nhớt cao, tạo điều kiện phát huy lực gây phân tán Các chất tan pha hoà tan vào pha đó, pha ngoại dùng lượng nhỏ so với lượng có ưong thành phần Dùng lực gây phân tán tới độ mịn đồng tối đa, sau pha loãng để có nhũ tương theo công thức Các chất điện ly ệây kết vón tiểu phân, gây tách pha cần pha loãng, phối hợp dần vào nhũ tương Các chất dễ bị nhiệt phân huỷ, dễ bay cần cho vào sau nhũ tương nguội nhiệt độ phòng c Phương pháp phân tán pha ngoại vào pha nội Nguyên tắc: giai đoạn đầu pha nội chiếm tỉ lệ khối lượng cao Khi tiếp tục thêm pha ngoại có đảo pha (pha phân tán trở thành môi trường phân tán) Chât nhũ hoá thân pha hơn, pha ứở thành pha ngoại Trong nhiêu trường hợp, phương pháp gọi phương pháp keo khô chất nhũ hóa sử dụng keo thân nước, polyme dùng trạng thái bột mịn, phân tán nhanh vào pha dầu, sau thêm pha nước vừa đủ để hoà tan chất nhũ hoá, dùng lực gây phân tán tạo nhũ tương đặc Cuối pha loãng tạo nhũ tương theo công thức d Phương pháp thêm dần pha dầu - nước vào chất nhũ hoá Phương pháp có ưu điểm giai đoạn đầu chất nhũ hoá có nồng độ cao phát huy tối đa tác dụng, nguyên tắc chất lại công thức tan pha hoà tan vào pha để chuẩn bị pha dầu nước e Phương pháp tách pha từ dung môi đồng tan pha dầu - nước Phương pháp thường từ dung môi aỉcol thân nước để hòa tan pha dầu có ừợ tan chất hoạt động bề mặt hỗn hợp dung môi Dung dịch phối hợp với pha nước Một ữong pha tách thành tiểu phân phân tán tạo thành nhũ tương 2.2.6 Nguyên nhân không thành công điều chế nhũ tương Có thể nêu loạt nguyên nhân không thành công điều chế nhũ tương sau: - Chọn chất nhũ hóa không phù hợp - Lượng chất nhũ hoá sử dụng không đủ - Có biến đổi hoá học làm hỏng chất nhũ hoá - Nhiệt độ điều chế, nhiệt độ bảo quản không thích hợp - Có tác động chất điện li làm giảm điện ạ>°, điện động phân phân tán tiểu - Độ nhớt hệ thấp - Tỷ lệ pha không thích hợp - Điều kiện đồ bao gói, chất bảo quản không thích hợp - Pha đầu bị biến tính ôi, khét - Pha nước có tạo gel chuyển thể sol-gel - Có chênh lệch lớn tỉ trọng pha - Phương pháp điều chế (trình tự thao tác) không phù hợp 2.2.7 Nhũ tương thể bán rắn Nhũ tương có nồng độ tiểu phân phân tán loãng thường thể lỏng có cấu trúc đơn giản £ồm môi trường phân tán chứa tiểu phân có lớp áo tạo bởichất nhũ hóa Nhiều chế phẩm nhũ tương tronạ ngành dược, mỹ phẩm, thực phẩm chất bán rắn hệ phân tán có câu trúc bên vững chứa lượng lớn chât nhũ hóa tạo lớp đom phân tủ bề mặt dầu nước Lý thuyết độ bền vững hệ phân tán keo thể lỏng không áp dụng cho hệ bán răn Trong sản xuât khuây trộn với tôc độ cao nâng nhiệt độ câu trúc hệ nhũ tương bán rắn bị phá vỡ, hệ chảy lỏng tiểu phân phân tán trở nên tự môi trường Cream dạng điển hình nhũ tương bán rắn Dạng cream kiểu dầu nước có cấu trúc bền vững điều chế từ chất nhũ hóa ion không ion hóa với sáp hệ chứa bốn pha: pha dầu phân tán, pha gel kết tinh, pha hydrat kêt tinh pha nước môi trường (hình 9.2) Trong pha dầu phân tán bao bọc pha hydrat kết tinh Pha gel kết tinh pha hydrat kết tinh tạo thành từ chất nhũ hóa yà nước cố định lớp cấu trúc sonẸ song chất diện hoạt Hai pha có cấu trúc bền vừng tạo nhũ tương chất bán rắn H ìn h S đồ cấu trúc cùa cream điều chế với chất diện hoạt ion cetosteayl alcol: vùng - pha dầu phân tán, vùng - pha gel, vùng - pha hydrat kết tinh, vùng - pha nước môi trường phân tán 2 S ự khuếch tán giải phóng dược chất từ nhũ tương Sự khuếch tán giài phóng dược chất từ dạng thuốc m ỡ bôi ữên da có cấu trúc nhũ tương tính theo phương trỉnh Higuchi: Q =[£K2A-C,)Cs4 (9.37) T rong Q lượng chất giải phóng thời điểm t ữ ên đơn vị diện tích bề mặt tiếp xúc Cs độ tan dược chất thuốc m ỡ (khối lượng/cm 3), A - tổng nồng độ dược chất tan không tan, D hệ số khuếch tán dược chất thuốc m ỡ (cm 2/s) Khi dược chất hòa tan phân bố pha nội pha ngoại phương trình Higuchi tính gần đủng: (9.38) Trong Co nồng độ dược chất ban đầu, De - hệ số khuếch tán hiệu dụng dược chất thuốc m ỡ, t- thời gian tính từ thời điểm ban đầu Đối với thể tích nhỏ pha nội: KD2 - Dị K D , + 2D (9.39) Trong chữ số để chi pha ngoại pha nội, D - hệ số khuếch tán, ệ -tỳ lệ thể tích pha, K - hệ số phân bố dược chất giữ a hai pha Khi D ỉ » D | ta có: D />,(1 + ) (9.40) ệ{+7 De thu từ số liệu thự c nghiệm ,