流變學在藥劑學中的應用

1、應用流變學理論對混懸劑、乳劑、半固體制劑等的劑應用流變學理論對混懸劑、乳劑、半固體制劑等的劑型設計、處方組成以及制備、質(zhì)量控制等進行評價。型設計、處方組成以及制備、質(zhì)量控制等進行評價。 制備醫(yī)療和化妝品用的雪花膏、糊劑、洗滌劑制備醫(yī)療和化妝品用的雪花膏、糊劑、洗滌劑 須調(diào)整適當?shù)某矶群蜐櫥?，使其制劑達到良好的重須調(diào)整適當?shù)某矶群蜐櫥?，使其制劑達到良好的重現(xiàn)性。制備制劑時選擇的裝置不同，流變學性質(zhì)也不現(xiàn)性。制備制劑時選擇的裝置不同，流變學性質(zhì)也不一樣。若在制備過程中制備裝置選擇不當，制劑的流一樣。若在制備過程中制備裝置選擇不當，制劑的流變學性能得不到滿意的效果。變學性能得不到滿意的效果。 一

2、種物質(zhì)的流變性和變形按其類別可以分兩類：一種物質(zhì)的流變性和變形按其類別可以分兩類：一種為牛頓流變學，另一種為非牛頓流變學。一種為牛頓流變學，另一種為非牛頓流變學。 流變學在藥劑學中的應用流變學在藥劑學中的應用流變學在藥學中應用流變學在藥學中應用 液體液體 半固體半固體 固體固體 制備工藝制備工藝a. 混合混合 皮膚表面上制劑的皮膚表面上制劑的 壓片或填充膠囊時壓片或填充膠囊時 裝量的生產(chǎn)能力裝量的生產(chǎn)能力 鋪展性和粘附性鋪展性和粘附性 粉體的流動粉體的流動 b. 由剪切引起的由剪切引起的 從瓶或管狀容器中從瓶或管狀容器中 粉末狀或顆粒狀粉末狀或顆粒狀 操作效率的提高操作效率的提高 分散系粒子的

3、粉碎分散系粒子的粉碎 制劑的擠出制劑的擠出 固體充填性固體充填性c. 容器中的液體容器中的液體 與液體能夠混合的與液體能夠混合的的流出和流入的流出和流入 固體量固體量 d. 通過管道輸送通過管道輸送 從基質(zhì)中藥物的釋放從基質(zhì)中藥物的釋放液體的制劑過程液體的制劑過程 e. 分散體系的物理分散體系的物理穩(wěn)定性穩(wěn)定性一、藥物制劑的流變性質(zhì)一、藥物制劑的流變性質(zhì)與流變特性有關的制劑性質(zhì)：與流變特性有關的制劑性質(zhì)： 穩(wěn)定性、可擠出性、涂展性、通針性、穩(wěn)定性、可擠出性、涂展性、通針性、 滯留性、控釋性等。滯留性、控釋性等。流變性質(zhì)流變性質(zhì) 黏性、彈性、硬度、粘彈性、屈服性、黏性、彈性、硬度、粘彈性、屈服性

4、、 觸變性等觸變性等 可表征并剖析樣品的物可表征并剖析樣品的物理、化學性質(zhì)及其結構理、化學性質(zhì)及其結構剪切速率與應用相關樣品儲存樣品儲存超低剪切速率: 0.001s-1樣品穩(wěn)定性, 樣品質(zhì)量儲 存使 用樣品輸送樣品輸送剪切速率: 10s-1Pumpability? Scoopability?樣品使用樣品使用 - 1低剪切速率: 1s-1Flows away? Flows off hand?樣品使用樣品使用 - 2高剪切速率: 100s-1太粘稠? 感覺如何?護手霜流動曲線 兩種不同的護手霜. 在不同的條件表現(xiàn)不同的材料性質(zhì)樣品儲存樣品使用 1樣品輸送樣品使用 2( (一）流變學在混懸劑中的應用

5、一）流變學在混懸劑中的應用混懸液中分散粒子沉降時的粘性混懸液中分散粒子沉降時的粘性經(jīng)過振蕩從容器中倒出混懸劑時的流變性質(zhì)的變化。經(jīng)過振蕩從容器中倒出混懸劑時的流變性質(zhì)的變化。應用于投藥部位的洗劑的伸展性能等方面。應用于投藥部位的洗劑的伸展性能等方面。 MervineMervine和和ChaseChase提出混懸劑在貯藏過程中提出混懸劑在貯藏過程中 切變速度小，顯示較高的粘性，切變速度小，顯示較高的粘性， 切變速度變大，顯示較低的粘性。切變速度變大，顯示較低的粘性。 即混懸劑在振搖、倒出及鋪展時能否自由流動是即混懸劑在振搖、倒出及鋪展時能否自由流動是形成理想的混懸劑的最佳條件。形成理想的混懸劑的

6、最佳條件。靜止狀態(tài)下所產(chǎn)生的切變應力，靜止狀態(tài)下所產(chǎn)生的切變應力，若只考慮懸浮粒子的沉降，因若只考慮懸浮粒子的沉降，因其存在的力很小，故可忽略不其存在的力很小，故可忽略不計計表現(xiàn)假塑性流動的西黃蓍膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維表現(xiàn)假塑性流動的西黃蓍膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉等物質(zhì)，具有上述性能。素鈉等物質(zhì)，具有上述性能。 牛頓流體性質(zhì)的甘油牛頓流體性質(zhì)的甘油 粘性粘性作為懸浮粒子的助懸劑較為理作為懸浮粒子的助懸劑較為理想。想。從容器中到出、皮膚表面涂膜從容器中到出、皮膚表面涂膜時其粘度較高時其粘度較高, , 稠度較大，且稠度較大，且吸濕性高，所以不經(jīng)稀釋則無吸濕性高，所以不經(jīng)稀釋則無法使用。法使用

7、。觸變性物質(zhì)觸變性物質(zhì) 凝膠凝膠 靜置，振搖靜置，振搖 液狀液狀 皂土、羧甲基纖維素鈉、皂土皂土、羧甲基纖維素鈉、皂土和羧甲基纖維素鈉混合物的稠和羧甲基纖維素鈉混合物的稠度曲線（度曲線（con-sistencycon-sistency curvecurve）：皂土具有非常顯著）：皂土具有非常顯著的滯后曲線，且在裝入膨潤土的滯后曲線，且在裝入膨潤土樣品的容器的翻轉試驗中發(fā)現(xiàn)，樣品的容器的翻轉試驗中發(fā)現(xiàn)，具有較大的觸變性。而皂土和具有較大的觸變性。而皂土和CMCCMC的混合分散液曲線，則表的混合分散液曲線，則表現(xiàn)出假塑性流動和觸變性雙重現(xiàn)出假塑性流動和觸變性雙重性質(zhì)。因此，可以通過調(diào)節(jié)分性質(zhì)。因此

8、，可以通過調(diào)節(jié)分散液的混合比例，制成理想的散液的混合比例，制成理想的混懸劑的基質(zhì)?；鞈覄┑幕|(zhì)。 （二）流變學在乳劑中的應用（二）流變學在乳劑中的應用 使用和制備條件下乳劑的特性是否適宜，主要由制劑的使用和制備條件下乳劑的特性是否適宜，主要由制劑的流動性而定。流動性而定。 皮膚科用的制劑或化妝品皮膚科用的制劑或化妝品 須調(diào)節(jié)和控制好伸展性。須調(diào)節(jié)和控制好伸展性。 皮膚注射用乳劑易通過注射用針頭，易從容器中倒出皮膚注射用乳劑易通過注射用針頭，易從容器中倒出、使乳劑的特性適合于工業(yè)化生產(chǎn)工藝的需要，掌握制劑、使乳劑的特性適合于工業(yè)化生產(chǎn)工藝的需要，掌握制劑處方對乳劑流動性的影響非常重要。處方對乳劑

9、流動性的影響非常重要。 乳劑中除了被稀釋成很稀的溶液以外，大部分乳劑主要乳劑中除了被稀釋成很稀的溶液以外，大部分乳劑主要表現(xiàn)為非牛頓流動。因此，對其數(shù)據(jù)的處理或不同系統(tǒng)以表現(xiàn)為非牛頓流動。因此，對其數(shù)據(jù)的處理或不同系統(tǒng)以及各制劑間的定量比較非常困難。及各制劑間的定量比較非常困難。 分散相相關的幾個因素主要有相的體積比，粒度分布，分散相相關的幾個因素主要有相的體積比，粒度分布，內(nèi)相固有的粘度等。內(nèi)相固有的粘度等。 分散相體積比相對較低時分散相體積比相對較低時 0.050.05，表現(xiàn)為牛頓流動，表現(xiàn)為牛頓流動， 隨體積比增加系統(tǒng)的流動性下降隨體積比增加系統(tǒng)的流動性下降 表現(xiàn)為假塑性流動表現(xiàn)為假塑性

10、流動 體積比高時體積比高時 轉變?yōu)樗苄粤鲃?。轉變?yōu)樗苄粤鲃印?接近接近0.740.74時產(chǎn)生相的轉移，粘度顯著增大。且平時產(chǎn)生相的轉移，粘度顯著增大。且平均粒徑變小，粘度增大，均粒徑變小，粘度增大， 在同樣的平均粒徑條件下，粒度分布范圍廣的系統(tǒng)比在同樣的平均粒徑條件下，粒度分布范圍廣的系統(tǒng)比粒度分布狹的系統(tǒng)粘度低。粒度分布狹的系統(tǒng)粘度低。 影響乳劑粘度的還有一個主要因素為乳化劑影響乳劑粘度的還有一個主要因素為乳化劑 膜的物理學特性和電學性質(zhì)也影響乳劑粘性膜的物理學特性和電學性質(zhì)也影響乳劑粘性（三）流變學在半固體制劑中（三）流變學在半固體制劑中的應用的應用 制軟膏劑和化妝品用雪花制軟膏劑和化妝品

11、用雪花膏時，須控制好非牛頓流體材膏時，須控制好非牛頓流體材料的濃度（稠度）。料的濃度（稠度）。乳劑性基質(zhì)親水性凡士林或含乳劑性基質(zhì)親水性凡士林或含有水分的親水性凡士林溶液的有水分的親水性凡士林溶液的流動曲線流動曲線：當親水性凡士林中加當親水性凡士林中加入水，屈服點由入水，屈服點由520g520g下降到下降到320g320g，且其塑性粘度（下降曲，且其塑性粘度（下降曲線斜率的倒數(shù)）和觸變性隨著線斜率的倒數(shù)）和觸變性隨著水的加入而增大。水的加入而增大。 溫度對軟膏基質(zhì)稠度溫度對軟膏基質(zhì)稠度的影響，可利用經(jīng)過改的影響，可利用經(jīng)過改進的旋轉粘度計進行測進的旋轉粘度計進行測定，并對其現(xiàn)象加以解定，并對其

12、現(xiàn)象加以解釋。釋。 右圖右圖 溫度對兩種基溫度對兩種基質(zhì)的塑性流動影響是一質(zhì)的塑性流動影響是一樣的，且降伏點的溫度樣的，且降伏點的溫度變化曲線也表現(xiàn)為同樣變化曲線也表現(xiàn)為同樣的性質(zhì)。的性質(zhì)。 而對其觸變性而言，而對其觸變性而言，右圖中可以看出溫度對兩右圖中可以看出溫度對兩種基質(zhì)的變化特性完全不種基質(zhì)的變化特性完全不同同. . 其原因主要是隨著溫度其原因主要是隨著溫度的升高凡士林的蠟狀骨架的升高凡士林的蠟狀骨架基質(zhì)產(chǎn)生崩解，另一方面，基質(zhì)產(chǎn)生崩解，另一方面，液體石蠟聚乙烯復合型軟液體石蠟聚乙烯復合型軟膏基質(zhì)，通常在溫度發(fā)生膏基質(zhì)，通常在溫度發(fā)生變化的條件下能夠維持樹變化的條件下能夠維持樹脂狀結構。脂狀結構。1.工藝過程放大