隨著藥劑學(xué)新技術(shù)的發(fā)展，新型藥物遞送系統(tǒng)如脂質(zhì)體(Liposomes)、脂質(zhì)乳(Lipid emulsions，LE)、膠束(Micelles)以及脂質(zhì)納米粒(Lipid nanoparticles，LNPs)等，在解決藥物溶解度、保護(hù)藥物穩(wěn)定性、實(shí)現(xiàn)靶向遞送以及提高藥物治療指數(shù)等方面具有顯著的優(yōu)勢。在這些藥物遞送系統(tǒng)中，磷脂作為重要的組成部分起到了關(guān)鍵作用。其不僅可通過自組裝形成穩(wěn)定的類細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)囊泡用以裝載藥物，還可作為表面活性劑降低納米粒與水之間的界面張力，從而起到穩(wěn)定納米粒的作用。

磷脂作為雙親性分子，是一種有代表性的表面活性劑。磷酸甘油酯(phosphoglycerides，PG)是磷脂的主要存在形式，其分子包含一個(gè)親水極性頭部和兩個(gè)疏水尾部，甘油骨架上1和2位羥基被脂肪酸酯化，3位羥基被連有其他基團(tuán)的磷酸基酯化(如圖1所示)。磷脂的表面活性與疏水脂肪酸的種類和親水端磷脂酸的極性有關(guān)，通常以芘探針法測定臨界膠束濃度表征其表面活性。隨著界面張力儀的應(yīng)用開發(fā)，采用Wilhelmy吊片法測定磷脂溶液的表面張力等溫線能夠獲得更多的分子性質(zhì)信息，如表面超量、臨界膠束濃度以及分子橫截面積等，這對于選擇磷脂種類、設(shè)計(jì)新型磷脂分子構(gòu)建新型藥物遞送系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。

本文采用界面張力儀研究磷脂溶液的表面性質(zhì)，不僅能為磷脂的選擇應(yīng)用提供參考信息，還對于其他表面活性劑的評價(jià)具有一定的借鑒價(jià)值。

表面張力測量原理

Wilhelmy吊片法測定液氣界面張力是基于垂直懸浮在界面中的鉑片上的拉力、表面張力、重力和浮力之間的平衡作用(如圖2所示)：

圖2 Wilhelmy吊片法測量原理示意圖

式中L為鉑片與液面接觸的周長，約為鉑片寬度的2倍；θ為接觸角，因鉑片經(jīng)過特殊處理，接觸角θ→0，故cosθ≈1；d為鉑片浸入液面的深度，實(shí)驗(yàn)過程中先將鉑片浸沒于溶液中，然后提升至浸沒深度d=0時(shí)保持靜止，進(jìn)行測量。

因此，測量拉力F與表面張力σ的關(guān)系式為：

測量過程中，首先將鉑金片安裝在界面張力儀上，歸零，即F=mg，此時(shí)，σ=0；當(dāng)鉑金片浸入樣品溶液后，界面張力儀測得F，經(jīng)過儀器內(nèi)算法的換算，溶液的表面張力可在界面張力儀中直接讀出。

以磷脂作為代表性表面活性劑，應(yīng)用界面張力儀測定了DSPC和DPPC溶液的表面張力等溫線，計(jì)算了相應(yīng)的表面性質(zhì)參數(shù)。該實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好、實(shí)驗(yàn)體系穩(wěn)定，能夠在4學(xué)時(shí)內(nèi)完成。通過對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研前沿的對接，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與藥學(xué)的銜接更加緊密，更好地理解表面活性劑的性質(zhì)。通過拓展實(shí)驗(yàn)，也可以將該實(shí)驗(yàn)拓展設(shè)計(jì)成綜合實(shí)驗(yàn)，探究溶劑的選擇對于磷脂溶液表面張力等溫線測定的影響，方便理解體系中的分子相互作用，學(xué)會為表面活性劑測定體系選擇合適的溶劑。