乳劑是由水相、油相和乳化劑組成的液體制劑,但要制成符合要求的穩(wěn)定的乳劑,首先必須提供足夠的能量使分散相能夠分散成微小的乳滴,其次是提供使乳劑穩(wěn)定的必要條件。
(一)降低表面張力
當(dāng)水相與油相混合時(shí),用力攪拌即可形成液滴大小不同的乳劑,但很快會(huì)合并分層。這是因?yàn)樾纬扇閯┑膬煞N液體之間存在表面張力,兩相問的表面張力愈大,表面自由能也愈大,形成乳劑的能力就愈 小。如水與液體石蠟之間的表面張力為50 x 10-5N/cm,水與植物油之間的表面張為23 x 10-5N/cm,所 以水與液體石蠟形成乳劑的能力較水與植物油形成乳劑能力小得多。兩種液體形成乳劑的過程,也是兩 相液體問新界面形成的過程,乳滴愈細(xì)新增加的界面就愈大,如邊長為lcm的立方體總表面積為6cm2若 保持總體積不變邊長變?yōu)?μm時(shí),則總表面積變?yōu)?00 000cm2,表面積增10萬倍。乳劑的分散度越大, 新界面增加就越多,而乳劑粒子的表面自由能也就越大。這時(shí)乳劑就有很大地降低界面自由能的趨勢, 促使乳滴變大甚至分層,所以乳劑屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定分散體系。為保持乳劑的分散狀態(tài)和穩(wěn)定性,必須 降低界面張力,一是乳劑粒子自身形成球體(因?yàn)轶w積相同以球體表面積最小),其次是加入的乳化劑最 大限度地降低表面張力和表面自由能。
(二)加人適宜的乳化劑
制備乳劑時(shí)必須加入適宜的乳化劑。乳化劑被吸附于乳滴的界面,使乳液在形成過程中有效地降 低表面張力或表面自由能,有利于形成和擴(kuò)大新的界面,使乳劑保持一定的分散度和穩(wěn)定性,同時(shí)在 乳劑制備過程不必消耗更大的能量,以至用簡單的振搖或攪拌的方法,就能制成穩(wěn)定的乳劑。所以選 擇適宜的乳化劑,是制備符合要求的乳劑的必要條件。
(三)形成牢固的乳化膜
乳化劑的重要作用之一是降低油、水之間的表面張力,與此同時(shí)乳化劑被吸附于乳滴的表面上,在降低油、水間的表面張力和表面自由能的同時(shí),也使乳化劑在乳滴周圍有規(guī)律的定向排列成膜,可阻止乳滴的合并。在乳滴周圍形成的乳化劑膜稱為乳化膜。乳化劑在乳滴表面上排列越整齊,乳化膜就越牢固,乳劑也就越穩(wěn)定。乳化膜有三種類型。
1.單分子乳化膜表面活性劑類乳化劑被吸附于乳滴表面;有規(guī)律地定向排列成單分子乳化劑層,稱為單分子乳化膜,增加了乳劑的穩(wěn)定性。若乳化劑是離子型表面活性劑,那么形成的單分子乳化膜是離子化的,乳化膜本身帶有電荷,由于電荷互相排斥,阻止乳滴的合并,使乳劑更加穩(wěn)定。
2.多分子乳化膜親水性高分子化合物類乳化劑,在乳劑形成時(shí)被吸附于乳滴的表面,形成多分子乳化劑層,稱為多分子乳化膜。強(qiáng)親水性多分子乳化膜不僅阻止乳滴的合并,也增加分散介質(zhì)的黏度,使乳劑更穩(wěn)定。如阿拉伯膠作乳化劑就能形成多分子膜。
3.固體微粒乳化膜作為乳化劑使用的固體微粒對(duì)水相和油相有不同的親合力,因而對(duì)油、水兩 相表面張力有不同程度的降低,在乳化過程中固體微粒被吸附于乳滴的表面,在乳滴的表面上排列成 固體微粒膜,起阻止乳滴的合并的作用,增加了乳劑的穩(wěn)定性。這樣的固體微粒層稱為固體微粒乳化膜。如硅皂土、氫氧化鎂等都可作為固體微粒乳化劑使用。
(四)有適當(dāng)?shù)南囿w積比
油、水兩相的容積比簡稱相體積比(phase volume ratio)。從幾何學(xué)的角度看,具有相同粒徑球體,最緊密填充時(shí),球體所最大體積為74%,如果球體之間再填充不同粒徑的小球體,球體所占總體積可達(dá)90%,但實(shí)際上制備乳劑時(shí),分散相濃度一般在10%~50%之問,分散相的濃度超過50%時(shí),乳滴之間的距離很近,乳滴易發(fā)生碰撞而合并或引起轉(zhuǎn)相,反而使SLN不穩(wěn)定。所以制備乳劑時(shí)應(yīng)考慮油、水兩相的相體積比,以利于乳劑的形成和穩(wěn)定。
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