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第四章微粒分散体系(药剂学)-湛江考研药学综合培训

2023-10-19
第四章 微粒分散体系
一、A型题
1 下面对微粒描述正确的是( )。
A.微粒粒径越大,表面张力越大,越不容易聚集
B.微粒粒径越小,表面张力越小,越不容易聚集
C.微粒粒径越小,表面张力越大,越容易聚集
D.微粒粒径越大,表面张力越小,越容易聚集
【答案】C
【解析】微粒粒径越小,在溶剂中的相对表面积越大,则表面张力越大,越容易吸引其他物质,使微粒间距离减少,越
容易聚集。
2 絮凝和反絮凝现象从本质上说是由于微粒的( )引起的。
A.热力学性质
B.动力学性质
C.电学性质
D.光学性质
【答案】C
【解析】絮凝和反絮凝均为电解质改变微粒表面的ζ电位引起的宏观现象。
3 将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它( )。
A.是多相体系
B.热力学不稳定体系
C.对电解质很敏感
D.粒子大小在胶体范围内
【答案】D
【解析】高分子溶液是热力学和动力学均稳定的体系,由于高分子可作为有效的稳定剂,其溶液对电解质并不敏感。高
分子溶液作为胶体体系则是因为其粒子大小符合胶体的粒子大小。
4 纳米囊的直径范围为( )。
A10509μm
B10100nmC3050μm
D50100μm
【答案】B
纳米粒的粒径在10100nm范围,药物可以溶解、包裹于高分子材料中形成载体纳米粒。纳米粒可以分为骨架实
体型的纳米球和膜壳药库型的纳米囊。
【解析】
5 微粒的双电层因重叠而产生排斥作用导致微粒分散体系稳定是( )的核心内容。
A.空间稳定理论
B.空缺稳定理论
CDLVO理论
D.混合效应理论
【答案】C
【解析】DLVO理论的核心是微粒的双电层因重叠而产生排斥作用,并且该理论还提出了两个质点间的相互吸引能和双电层排斥能的计算方法。
6 根据Stokes定律,混悬微粒的沉降速度与下列哪一个因素成正比?( )
A.混悬微粒的半径
B.混悬微粒半径的平方
C.混悬微粒的粒度
D.混悬微粒的粉碎度
【答案】B
【解析】
7 下列哪一项对混悬液的稳定性没有影响?( )
A.微粒间的排斥力与吸引力
B.压力的影响
C.微粒的沉降
D.微粒增长与晶型转变
【答案】B
影响混悬液的物理稳定性的因素有:混悬粒子的沉降速度,微粒的荷电与水化,絮凝与反絮凝,结晶微粒的长
大,分散相的浓度和温度。
【解析】8 区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单最灵敏的方法是( )。
A.乳光计测定粒子浓度
B.观察丁达尔效应
C.超显微镜测定粒子大小
D.观察ζ电位
【答案】B
【解析】丁达尔效应是胶体特有的光学性质。故溶胶可观察到丁达尔效应,而真溶液和悬浮液不能。
9 固体微粒与极性介质(如水溶液)接触后,在相之间出现双电层,所产生的电势是指( )。
A.滑动液与本体液之间的电势差
B.固体表面与本体溶液间的电势差
C.紧密层与扩散层之间的电势差
D.小于热力学电位φ
【答案】B
【解析】固体粒子从溶液中选择性吸附某种离子,或其本身发生电离作用而以离子形式进入溶液中,以致使固液两相分
别带有不同符号的电荷,在界面形成双电层结构。
10 ζ电势的阐述,正确的是( )。
Aζ电势与溶剂化层中离子浓度有关
Bζ电势在无外电场作用下也可表示出来
Cζ电势越大,溶胶越不稳定
Dζ电势越大,扩散层中反离子越少
【答案】A
【解析】AD两项,ζ电势受离子浓度的影响,溶液中离子浓度增加,更多的反离子挤入切动面,使ζ电势下降。B项,ζ
势在固液相之间出现相对位移时才表现出来。C项,ζ电势越大,溶胶越稳定,当ζ电势为零时,此时的电泳、电渗速度
为零,溶胶很容易聚沉。
11 根据DLVO理论,溶胶相对稳定的主要因素是( )。
A.胶粒表面存在双电层结构
B.胶粒和分散介质运动时产生ζ电位
C.布朗运动使胶粒很难聚结
D.离子氛重叠时产生的电性斥力占优势
【答案】D【解析】根据DLVO理论,微粒之间普遍存在Van der Waals吸引作用,但粒子间相互接近时又因双电层的重叠而产生排斥
作用,微粒的稳定性取决于微粒之间吸引与排斥作用的相对大小,当双电子层重叠产生的斥力大于吸引力,溶胶相对稳
定。
12 下面说法与DLVO理论不符的是( )。
A.胶粒间的斥力本质上是所有分子范德华力的总和
B.胶粒间的斥力本质不是双电层的电性斥力
C.胶粒周围存在离子氛,离子氛重叠越大,胶粒越不稳定
D.溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用和排斥作用的总效应
【答案】C
【解析】胶粒周围存在离子氛,离子氛重叠越大,其产生的斥力越大于吸引力,胶粒越稳定。
13 胶体粒子的ζ电势是指( )。
A.固体表面处与本体溶液之间的电位差
B.紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位差
C.扩散层处与本体溶液之间的电位差
D.固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位差。
【答案】D
【解析】胶粒从切动面到液体内部电中性处的电势称为ζ电势,ζ电势在固液相之间出现相对位移时才表现出来。
14 溶胶的电学性质由于胶粒表面带电而产生,下列不属于电学性质的是( )。
A.布朗运动
B.电泳
C.电渗
D.沉降电势
【答案】A
【解析】布朗运动是微粒分散体系的动力学性质。
15 溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映,丁达尔效应是最显著的表现,在下列光学现象中,它指的是
( )。
A.反射
B.散射
C.折射D.透射
【答案】B
丁达尔效应是指如果有一束光线在暗室内通过纳米分散体系,在其侧面可以观察到明显的乳光。其现象的本质
是粒子对光的散射。乳光是散射光的宏观表现。
【解析】
16 微粒分散体系的粒径范围为( )。
A.小于109m
B109107m
C107m
D109104m
【答案】D
【解析】通常将粒径在1nm100μm范围内的分散相统称为微粒,由微粒构成的分散体系则统称为微粒分散体系。
17 下面有关微粒光学性质的叙述正确的是( )。
A.低分子溶液以反射为主
B.光的反射与散射主要取决于微粒的大小
C.丁达尔现象正是微粒反射光的宏观表现
D.粗分散体系以散射为主
【答案】B
【解析】微粒的粒径小于光的波长,会出现光散射现象,而粒径较大的粗分散体系只有光的反射。
18 微粒电泳的速度与( )成正比。
A.介质黏度
B.微粒大小
C.电荷密度
D.温度
【答案】C
【解析】
19 影响空缺稳定作用的因素为( )。
A.晶型B.压力
C.温度
D.聚合物分子量、微粒大小、溶剂
【答案】D
【解析】根据空缺稳定理论,影响空缺稳定作用的因素包括:高分子相对分子质量,微粒的大小和溶剂。
20 不是微粒分散体系特性的是( )。
A.属于多相体系
B.热力学稳定、动力学稳定
C.热力学不稳定体系,发生絮凝、聚结、沉降
D.小微粒分散体系具有布朗运动、丁达尔现象、电泳性质
【答案】B
【解析】微粒分散体系热力学和动力学均不稳定。
21 不属于微粒分散体系的应用是( )。
A.提高溶解度、溶解速度,提高生物利用度
B.提高分散性与稳定性
C.体内分布具有一定选择性
D.不影响药物在体外的稳定性
【答案】B
【解析】微粒分散体系大多具有不均匀性,不能提高分散性和稳定性。
22 根据微粒聚结动力学判断下面哪个说法是错误的?( )
A.快聚结的微粒的聚结速度由微粒的扩散速度决定
B.快速聚结速度与微粒大小无关
C.倘若微粒势垒为零,则微粒相互接近时必然导致聚结,称为慢聚结
D.若温度与介质黏度固定,快聚结的聚结速度与微粒浓度的平方成正比
【答案】C
【解析】倘若微粒势垒为零,则微粒相互接近时必然导致聚结,称为快聚结;若有势垒存在,只有其中的一部分聚结,
称为慢聚结。
二、X型题
1 延缓混悬微粒沉降速度的措施是( )。A.减小分散介质黏度
B.减小分散相与分散介质的密度差
C.增加分散介质密度
D.减小分散相粒径
E.以上均是
【答案】BCD
【解析】
Stokes公式:
可知,增加介质的黏度η、减小分散相与分散介质的密度差(ρ1ρ2)、增
加分散介质密度ρ2、减小分散相粒径r均可降低微粒的沉降速度。
【解析】
2 关于布朗运动叙述正确的是( )。
A.布朗运动是微粒扩散的宏观基础,扩散现象是布朗运动的宏观表现
B.布朗运动使107m的微粒具有热力学稳定性
C.布朗运动使107m的微粒具有动力学稳定性
D.微粒作布朗运动时的平均位移与系统温度无关
E.微粒作布朗运动时的平均位移与系统温度有关
【答案】ACE
布朗运动是液体分子的热运动撞击微粒的结果,是微粒分散体系的动力学性质。当微粒在100nm以下时,在某一
瞬间液体分子从各个方向对微粒的撞击不能彼此抵消,微粒做布朗运动,不因重力作用而产生沉降,具有动力学稳定
性。当系统温度升高时,微粒在某一方向获得较大冲量,微粒会向此方向做直线运动增多,平均位移增加,布朗运动会
加快。
【解析】
3 可以观测到丁达尔现象的是( )。
A.低分子的真溶液
B.混悬剂
C.纳米粒分散体系
D.胶体
E.以上均是
【答案】CD
【解析】纳米粒分散体系和胶体的微粒粒径均小于光的波长,会出现光散射现象,即丁达尔现象。
三、填空题
1 粗分散体系的微粒给药系统主要包括混悬剂、__________________等,它们的粒径在______范围内。【答案】乳剂;微囊;微球;100nm100μm
【解析】在药剂学中,微粒分散体系被发展成为微粒给药系统。属于粗分散体系的微粒给药系统主要包括混悬剂、乳
剂、微囊、微球等,它们的粒径在100nm100μm范围内;属于胶体分散体系的微粒给药系统主要包括纳米乳、纳米脂
质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束等,它们的粒径一般小于100nm
2 胶体分散体系的微粒给药系统主要包括纳米乳、________________________、等,它们的粒径一般小于
______
【答案】纳米脂质体;纳米粒;纳米囊;纳米胶束;100nm
【解析】在药剂学中,微粒分散体系被发展成为微粒给药系统。属于粗分散体系的微粒给药系统主要包括混悬剂、乳
剂、微囊、微球等,它们的粒径在100nm100μm范围内;属于胶体分散体系的微粒给药系统主要包括纳米乳、纳米脂
质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束等,它们的粒径一般小于100nm
3 沉降速度V可用来评价粗分散体系的______稳定性,V越小说明体系越______
【答案】动力学;稳定
【解析】沉降速度V服从Stokes定律,可用来评价粗分散体系的动力学稳定性,V越小说明体系越稳定,反之不稳定。
4 微粒分散体系的基本性质有__________________
【答案】分散性;多相性;聚结不稳定性
【解析】微粒分散体系是不均匀的多相分散体系,它们有如下共同的基本特点:① 分散性:微粒分散体系的性质和分散
度直接相关。例如胶粒的布朗运动、扩散慢、沉降、不能通过半透膜等性质,皆由微粒分散系特殊的分散度决定。② 多
相性:微粒分散体系的分散相粒子和介质之间有明显的相界面,而溶液体系是均匀分散的单相体系,多相性是它们之间
的根本性区别。③ 聚结不稳定性:高度分散的多相体系有巨大的表面积和表面能。体系有缩小表面积、降低表面能的自
发趋势,是热力学不稳定体系。体系中分散相粒子自发聚结的趋势称为聚结不稳定性。
5 微粒分散体系的物理稳定性主要表现为微粒粒径的变化,微粒的______________________________等。
【答案】絮凝;聚结;沉降;乳析;分层
【解析】微粒分散体系的物理稳定性直接关系到微粒给药系统的应用。在宏观上,微粒分散体系的物理稳定性主要表现
为微粒粒径的变化,微粒的絮凝、聚结、沉降、乳析和分层等。
四、判断题
1 药物微粒分散体系是热力学稳定体系,动力学不稳定体系。( )
【答案】
【解析】药物微粒分散体系具有巨大的表面积和表面能,体系有缩小表面积、降低表面能的自发趋势,是热力学不稳定
体系。
2 药物微粒分散体系是动力学稳定体系,热力学不稳定体系。( )
【答案】【解析】当一个分散体系中微粒的密度大于分散介质的密度,就会发生沉降,说明药物微粒分散体是动力学不稳定体
系。
3 微粒的大小与体内分布无关。( )
【答案】
【解析】粒径较大的微粒在高浓度高分子溶液中呈现较大稳定性,而在低浓度高分子溶液中却呈现较大的聚沉性。因此
微粒的大小与体内的分布有关。
4 分子热运动产生的布朗运动和重力产生的沉降,两者降低微粒分散体系的稳定性。( )
【答案】
【解析】布朗运动可以提高微粒分散体系的物理稳定性,而重力产生的沉降是降低微粒分散体系的稳定性。
5 微粒分散体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ升高,静电排斥力阻碍了微粒之间的碰撞聚集,这个过程称为反絮
凝。( )
【答案】
【解析】如果在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高,静电排斥力增加,阻碍了微粒之间的碰撞聚集,这
个现象称为反絮凝,加入的电解质称为反絮凝剂。
6 微粒分散体系中加入某种电解质,中和微粒表面的电荷,降低双电层的厚度,使微粒间的斥力下降。( )
【答案】
【解析】根据Stern扩散双电层模型,微粒分散体系中加入某种电解质,ζ电势与电解质浓度有关,电解质浓度越大,扩散
层越薄,ζ电势越小,当电解质浓度足够大时,可使ζ电势为零,此时电泳、电渗速度为零,溶胶很容易聚沉。
7 微粒分散体系中加入某种电解质,中和微粒表面的电荷,降低双电层的厚度,使微粒表面的ζ降低,会出现反絮凝现
象。( )
【答案】
【解析】反絮凝是指在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高,静电排斥力增加,阻碍了微粒之间的碰撞聚
集的现象。
8 絮凝剂是使微粒表面的ζ升高,使排斥力大于吸引力,引起微粒分散体系中的微粒形成絮凝状态的电解质。( )
【答案】
【解析】絮凝剂是可选择性地被吸附于微粒表面,中和微粒表面的电荷,而降低表面带电量及双电层厚度,使微粒间的
斥力下降,而引起微粒分散体系中的微粒形成絮凝状态的电解质。
9 微粒的物理稳定性取决于总势能曲线上势垒的大小。倘若势垒为零,微粒会发生聚结。( )
【答案】【解析】微粒的物理稳定性取决于总势能曲线上势垒的大小,势垒可作为判断微粒稳定与否的标准,势垒为零时,体系
由稳定转为聚沉,处于临界聚沉状态。
10 微粒的物理稳定性取决于总势能曲线上势垒的大小。倘若有势垒存在,微粒不会发生聚结。( )
【答案】
【解析】增加溶液电解质的浓度或离子价数,势垒会减小,则体系的稳定性下降,微粒有可能发生聚结。
11 电解质的聚沉作用是因为压缩双电层,降低胶粒间静电斥力而致。( )
【答案】
【解析】电解质通常在势垒为零或很小时才发生聚沉,微粒凭借动能克服势垒的障碍,一旦越过势垒,微粒间相互作用
的势能随着彼此靠近的距离而降低,最后在势能曲线的第一极小值处达到平衡位置。将在第一极小值处发生的聚结称为
聚沉。
12 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。( )
【答案】
【解析】溶胶的胶粒具有很大的表面积,总是有聚集成更大的颗粒的倾向。当颗粒达到一定程度以后就要沉淀,是不稳
定的。
13 溶胶与真溶液一样是均相系统。( )
【答案】
【解析】溶胶是多相分散体系,在介质中不溶,有明显的相界面,为憎液胶体。
14 加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使胶体聚沉;二者是矛盾的。( )
【答案】
【解析】同一电解质可因加入量的不同,在微粒分散体系中可起絮凝作用(降低ζ电势)或反絮凝作用(升高ζ电势)。
15 大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。( )
【答案】
【解析】溶液是稳定体系。
16 絮凝作用与聚沉作用的机制相同。( )
【答案】
【解析】第一极小值处发生的聚结称为聚沉,而絮凝是指在第二极小值处发生的聚结。在第一极小值处聚结是因为微粒
间相互作用的势能降低所致。而微粒在第二极小值处聚结是第二极小值足以抵挡微粒的动能所致。两者作用机制不同。五、名词解释
1 分散体系
答:分散体系是指一种或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系。分散体系可分为分子分散系、胶体分散体系和
粗分散体系。分散体系按分散相粒子的大小可分为分子分散系、胶体分散体系和粗分散体系。
2 flocculation
答:flocculation的中文名称为絮凝,是指在微粒分散体系中加入一定量的某种电解质,离子选择性地被吸附于微粒表
面,中和微粒表面的电荷,而降低表面带电量及双电层厚度,使微粒间的斥力下降,颗粒聚集而形成絮状物,但振摇后
可重新分散均匀的现象。
3 反絮凝
答:反絮凝是指在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高,静电排斥力增加,阻碍了微粒之间的碰撞聚集的
现象,加入的电解质称为反絮凝剂。对粒径较大的微粒粗分散体系,如果出现反絮凝,就不能形成疏松的纤维状结构,
微粒之间没有支撑,沉降后易产生严重结块,不能再分散,对物理稳定性是不利的。
六、问答题
1 简要叙述微粒分散体系的概念、分类和基本特性。
答:1)微粒分散体系的概念
分散体系是一种或几种物质高度分散在某种介质中所形成的体系。通常将粒径在1nm100μm范围的分散相统称为微
粒,由微粒构成的分散体系统称为微粒分散体系。
2)分类
分散体系按分散相的粒子大小可分为如下几类:① 分子分散体系(其粒径<1nm);② 胶体分散体系,其粒径在1
100nm范围;③ 粗分散体系,其直径>100nm
3)基本特性
微粒分散体系的基本特性有分散性、多相性和聚结不稳定性。
2 微粒分散体系的理论在药剂学有何重要意义?
答:微粒分散体系在药剂学中具有的重要作用如下:
1)由于粒径小,有助于提高药物的溶解速度及溶解度,有利于提高难溶性药物的生物利用度。
2)有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳定性。
3)具有不同大小的微粒分散体系在体内分布上具有一定的选择性,如一定大小的微粒给药后容易被网状内皮系统吞
噬。
4)微囊、微球等微粒分散体系一般具有明显的缓释作用,可以延长药物在体内的作用时间,减少剂量,降低毒副作
用。
5)可以改善药物在体内外的稳定性等。3 简述微粒分散体系中微粒大小测定的主要方法。
答:微粒大小的测定方法有光学显微镜法、电子显微镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes沉降法、吸附法等。主
要介绍纳米粒子粒径的测定方法:
1)电子显微镜法:电子显微镜常用的有扫描电子显微镜(SEM)、透射显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和扫
描隧道显微镜(STM)等,其中由于微粒分散体系一般分散在分散介质中,用TEM测定微粒的粒径比较简便。
2)激光散射法:又称光子相关光谱,利用拍频技术和频率恒定的激光作为入射光源,可以检测频移,进而求得小粒子
的扩散系数和粒子大小。
4 简述微粒分散体系的主要物理化学性质有哪些?
答:微粒分散体系的主要物理化学性质包括其动力学性质、光学性质和电学性质等。
1)动力学性质包括Brown运动、扩散与渗透压、沉降与沉降平衡。
2)光学性质主要有Tyndall现象。
3)电学性质包括电泳、双电层结构等。
5 简述Stokes定律,并说明沉降速度与粒径、黏度之间的关系。
答:1Stokes定律
Stokes定律是指在静置时,较大微粒受重力作用自然沉降,其沉降速度所服从的定律。Stokes定律的公式为:
2)沉降速度与粒径、黏度之间的关系
Stokes公式可知:① 沉降速度V与微粒半径r 2成正比,所以减小粒径是防止微粒沉降的最有效方法;② V与黏度η成反
比,即增加介质的黏度η,可降低微粒的沉降速度;③ 降低微粒与分散介质的密度差(ρ1ρ2)也是阻止微粒沉降的有效
措施之一。
6 简述提高微粒体系物理稳定性的主要方法。
答:提高微粒体系的物理稳定性,主要有以下三种方法:
1)使用絮凝剂使微粒保持絮凝状态,防止出现结块现象。
2)在系统中加入可溶性高分子材料,使微粒分散于结构化载体体系,形成反絮凝状态。这里的结构化载体体系一般是
指亲水胶体,即可溶性高分子溶液。常用的这类高分子材料有甲基纤维素、羧甲基纤维素、卡波姆等。这些高分子材料
可以改变分散体系的黏度而减小微粒的沉降速度,维持微粒的稳定状态。
3)加入絮凝剂并将微粒分散体系与结构化载体体系混合,可使整个体系达到最佳稳定状态。
7 简述DLVO理论及其主要观点。
答:1DLVO理论微粒之间普遍存在Van der Waals吸引作用,但粒子相互接近时又因双电层的重叠而产生排斥作用,微粒的稳定性就取决
于微粒之间相互作用的势能。DLVO理论提出了两个质点间的相互吸引能和双电层排斥能的计算方法,该理论是目前为
止关于胶体稳定性及电解质对稳定性的影响解释得较为完善的理论。
2DLVO理论的主要观点
DLVO理论的主要观点为微粒间的总势能等于范德华吸引势能和由双电层引起的静电排斥势能之和。这两种势能都是微
粒间距离的函数,吸引势能与距离的六次方成反比,而静电的排斥势能则随距离按指数函数下降。即前者在很近距离处
起作用,而后者在较远距离处起作用。微粒在接近时往往因静电排斥作用而分开,但当一些微粒的相对移动能大于排斥
能垒时,微粒即可逾越势垒而进入吸引能起主要作用的距离内,因而发生凝结。
8 絮凝和反絮凝作用是如何影响微粒分散体系的稳定性的?
答:微粒表面具有扩散双电层,使微粒表面带有同种电荷,在一定条件下因相互排斥而稳定。双电层的厚度越大,则相
互排斥的作用力就越大,微粒就越稳定。絮凝和反絮凝则是通过加入电解质影响微粒表面电势来影响微粒分散体系的稳
定性的。
1)絮凝:在体系中加入一定量的某种电解质,可能中和微粒表面的电荷,降低双电层的厚度,降低表面所荷的电量,
使微粒间的斥力下降,从而使微粒的物理稳定性下降,则出现絮凝状态,即微粒呈絮状,形成疏松的纤维状结构,但振
摇可重新分散均匀。称加入的电解质为絮凝剂,当絮凝剂的加入使ζ电位降至2025mV时,形成的絮凝物疏松、不易结
块,而且易于分散。
2)反絮凝:在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高,静电斥力增加,阻碍微粒之间的碰撞聚集,这种现
象称为反絮凝,加入的电解质称为反絮凝剂。对于粒径较大的微粒粗分散体系,如果出现反絮凝,就不能形成疏松的纤
维状絮状物,微粒之间没有支撑,沉降后易发生严重结块,不能再分散,对物理稳定性不利。

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