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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?，其?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)測量以及觸變性測量。
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。
· 測試儀器
HAAKE™ MARS™ iQ Air流變儀。
· 測試內(nèi)容
振幅掃描、頻率掃描（更多測試內(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。對于凝膠，即使在最低頻率下，G’仍比 G’’高一個(gè)數(shù)量級，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，敬請期待。