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藥用半固體制劑的流變特性淺談(一)
你知道嗎,?軟膏,、凝膠這些我們?nèi)粘3R姷乃幤罚鋵?shí)都有它們獨(dú)特的“流動(dòng)秘密”,。今天,,我們就來聊聊藥用半固體制劑的流變特性,一起探索它們是如何在科學(xué)儀器的幫助下,,展現(xiàn)出不同的質(zhì)地和穩(wěn)定性,。
半固體制劑是一種常用制劑,包括軟膏,、凝膠,、乳膏等,新仿制半固體制劑需證明與原研產(chǎn)品活性成分相同且物理和結(jié)構(gòu)性質(zhì)類似,,這尤其需要對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的表征進(jìn)行驗(yàn)證,。為此,各組織和政府機(jī)構(gòu)(FDA,、EMA,、NMPA)發(fā)布了相關(guān)法規(guī)和建議,這些建議包括全面的流變特性表征,。
遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡單的單點(diǎn)黏度測(cè)定,。無論哪個(gè)機(jī)構(gòu),這些建議始終包括在較寬的剪切速率范圍內(nèi)測(cè)定完整的流動(dòng)曲線,、屈服應(yīng)力和黏彈性性質(zhì),。
此外,進(jìn)一步的流變方法也可能有助于證明兩種配方的可比性,;這些方法包括蠕變和恢復(fù)測(cè)量以及觸變性測(cè)量,。
賽默飛哈克(HAAKE)在半固體制劑流變性能表征方面擁有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),在此,,我們介紹兩種半固體制劑配方的流變特性表征內(nèi)容,。
· 樣品信息
非處方藥用軟膏或藥用凝膠。
· 測(cè)試儀器
HAAKE™ MARS™ iQ Air流變儀,。

· 測(cè)試內(nèi)容
振幅掃描,、頻率掃描(更多測(cè)試內(nèi)容在下一篇幅),。
· 振幅掃描
可確定樣品強(qiáng)度和機(jī)械穩(wěn)定性,在恒定振蕩頻率下增加剪切應(yīng)力或應(yīng)變振幅,,評(píng)估儲(chǔ)能模量G’,、損耗模量G’’或復(fù)數(shù)模量G*,確定線性黏彈區(qū)范圍,,即LVR:模量不隨振幅變化的平臺(tái)區(qū),,在超過LVR后,模量在較高振幅下會(huì)顯著降低,。當(dāng)模量作為剪切應(yīng)力的函數(shù)顯示時(shí),,LVR的寬度可用作微觀結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò))穩(wěn)定性的度量。
圖1為頻率1Hz時(shí)振幅掃描的結(jié)果,。軟膏的質(zhì)地比凝膠更硬,因?yàn)樵诘驼穹?| G*| 的平臺(tái)值更高(軟膏:3630 Pa,,凝膠:248 Pa),。此外,軟膏LVR更寬(軟膏:105 Pa,,凝膠:11 Pa),,表明軟膏中的微觀結(jié)構(gòu)比凝膠更穩(wěn)定。

圖1:頻率1Hz下的剪切應(yīng)力振幅掃描
(點(diǎn)擊查看大圖)
· 頻率掃描
在LVR內(nèi),,不同頻率下模量對(duì)頻率的響應(yīng)提供了有關(guān)樣品結(jié)構(gòu)性質(zhì)的信息,。例如:
當(dāng)模量值(尤其是儲(chǔ)能模量G’)具有較低的頻率依賴性且?guī)缀跖cx軸平行,則說明樣品具有高度互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),;
反之頻率依賴性較高,,則表示樣品相互作用的互聯(lián)性較差(如乳液或分散結(jié)構(gòu)樣品);
如果在測(cè)試頻率范圍內(nèi)G’和G’’相交且G’’在較低頻率下占主導(dǎo)地位,,則樣品為黏彈性液體,。這通常是不含固體成分的聚合物溶液或熔體。
圖2是軟膏和凝膠的頻率掃描結(jié)果,。在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi),,兩種樣品G’高于G’’,表現(xiàn)為固態(tài)性質(zhì),。軟膏的G’比凝膠的G’具有更強(qiáng)的頻率依賴性,,表明軟膏更像乳液,而凝膠中存在更高的互聯(lián)結(jié)構(gòu),。對(duì)于軟膏,,G’和G’’在低頻率范圍內(nèi)繼續(xù)收斂趨近(差值縮小),,這表明軟膏的較弱的長期穩(wěn)定性,。對(duì)于凝膠,,即使在最低頻率下,G’仍比 G’’高一個(gè)數(shù)量級(jí),,這表明凝膠具有更高的長期穩(wěn)定性,。

圖2:軟膏和凝膠的的頻率掃描
振幅掃描和頻率掃描的結(jié)果表明,軟膏的質(zhì)地比凝膠更硬, 兩者都擁有典型的半固體性質(zhì),,但軟膏的長期穩(wěn)定性較差,。
更多關(guān)于兩者黏彈性和流動(dòng)性的差異,如屈服力,、流動(dòng)曲線的表征將在下一篇幅,,敬請(qǐng)期待。