流变学在药剂学中的应用

1、应用流变学理论对混悬剂、乳剂、半固体制剂等的剂应用流变学理论对混悬剂、乳剂、半固体制剂等的剂型设计、处方组成以及制备、质量控制等进行评价。型设计、处方组成以及制备、质量控制等进行评价。 制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂 须调整适当的稠度和润滑性，使其制剂达到良好的重须调整适当的稠度和润滑性，使其制剂达到良好的重现性。制备制剂时选择的装置不同，流变学性质也不现性。制备制剂时选择的装置不同，流变学性质也不一样。若在制备过程中制备装置选择不当，制剂的流一样。若在制备过程中制备装置选择不当，制剂的流变学性能得不到满意的效果。变学性能得不到满意的效果。 一

2、种物质的流变性和变形按其类别可以分两类：一种物质的流变性和变形按其类别可以分两类：一种为牛顿流变学，另一种为非牛顿流变学。一种为牛顿流变学，另一种为非牛顿流变学。 流变学在药剂学中的应用流变学在药剂学中的应用流变学在药学中应用流变学在药学中应用 液体液体 半固体半固体 固体固体 制备工艺制备工艺a. 混合混合 皮肤表面上制剂的皮肤表面上制剂的 压片或填充胶囊时压片或填充胶囊时 装量的生产能力装量的生产能力 铺展性和粘附性铺展性和粘附性 粉体的流动粉体的流动 b. 由剪切引起的由剪切引起的 从瓶或管状容器中从瓶或管状容器中 粉末状或颗粒状粉末状或颗粒状 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 制剂的挤出制剂的挤出 固体充填性固体充填性c. 容器中的液体容器中的液体 与液体能够混合的与液体能够混合的的流出和流入的流出和流入 固体量固体量 d. 通过管道输送通过管道输送 从基质中药物的释放从基质中药物的释放液体的制剂过程液体的制剂过程 e. 分散体系的物理分散体系的物理稳定性稳定性一、药物制剂的流变性质一、药物制剂的流变性质与流变特性有关的制剂性质：与流变特性有关的制剂性质： 稳定性、可挤出性、涂展性、通针性、稳定性、可挤出性、涂展性、通针性、 滞留性、控释性等。滞留性、控释性等。流变性质流变性质 黏性、弹性、硬度、粘弹性、屈服性、黏性、弹性、硬度、粘弹性、屈服性

4、、 触变性等触变性等 可表征并剖析样品的物可表征并剖析样品的物理、化学性质及其结构理、化学性质及其结构剪切速率与应用相关样品储存样品储存超低剪切速率: 0.001s-1样品稳定性, 样品质量储 存使 用样品输送样品输送剪切速率: 10s-1Pumpability? Scoopability?样品使用样品使用 - 1低剪切速率: 1s-1Flows away? Flows off hand?样品使用样品使用 - 2高剪切速率: 100s-1太粘稠? 感觉如何?护手霜流动曲线 两种不同的护手霜. 在不同的条件表现不同的材料性质样品储存样品使用 1样品输送样品使用 2( (一）流变学在混悬剂中的应用

5、一）流变学在混悬剂中的应用混悬液中分散粒子沉降时的粘性混悬液中分散粒子沉降时的粘性经过振荡从容器中倒出混悬剂时的流变性质的变化。经过振荡从容器中倒出混悬剂时的流变性质的变化。应用于投药部位的洗剂的伸展性能等方面。应用于投药部位的洗剂的伸展性能等方面。 MervineMervine和和ChaseChase提出混悬剂在贮藏过程中提出混悬剂在贮藏过程中 切变速度小，显示较高的粘性，切变速度小，显示较高的粘性， 切变速度变大，显示较低的粘性。切变速度变大，显示较低的粘性。 即混悬剂在振摇、倒出及铺展时能否自由流动是即混悬剂在振摇、倒出及铺展时能否自由流动是形成理想的混悬剂的最佳条件。形成理想的混悬剂的

6、最佳条件。静止状态下所产生的切变应力，静止状态下所产生的切变应力，若只考虑悬浮粒子的沉降，因若只考虑悬浮粒子的沉降，因其存在的力很小，故可忽略不其存在的力很小，故可忽略不计计表现假塑性流动的西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维表现假塑性流动的西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等物质，具有上述性能。素钠等物质，具有上述性能。 牛顿流体性质的甘油牛顿流体性质的甘油 粘性粘性作为悬浮粒子的助悬剂较为理作为悬浮粒子的助悬剂较为理想。想。从容器中到出、皮肤表面涂膜从容器中到出、皮肤表面涂膜时其粘度较高时其粘度较高, , 稠度较大，且稠度较大，且吸湿性高，所以不经稀释则无吸湿性高，所以不经稀释则无法使用。法使用

7、。触变性物质触变性物质 凝胶凝胶 静置，振摇静置，振摇 液状液状 皂土、羧甲基纤维素钠、皂土皂土、羧甲基纤维素钠、皂土和羧甲基纤维素钠混合物的稠和羧甲基纤维素钠混合物的稠度曲线（度曲线（con-sistencycon-sistency curvecurve）：皂土具有非常显著）：皂土具有非常显著的滞后曲线，且在装入膨润土的滞后曲线，且在装入膨润土样品的容器的翻转试验中发现，样品的容器的翻转试验中发现，具有较大的触变性。而皂土和具有较大的触变性。而皂土和CMCCMC的混合分散液曲线，则表的混合分散液曲线，则表现出假塑性流动和触变性双重现出假塑性流动和触变性双重性质。因此，可以通过调节分性质。因此

8、，可以通过调节分散液的混合比例，制成理想的散液的混合比例，制成理想的混悬剂的基质。混悬剂的基质。 （二）流变学在乳剂中的应用（二）流变学在乳剂中的应用 使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜，主要由制剂的使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜，主要由制剂的流动性而定。流动性而定。 皮肤科用的制剂或化妆品皮肤科用的制剂或化妆品 须调节和控制好伸展性。须调节和控制好伸展性。 皮肤注射用乳剂易通过注射用针头，易从容器中倒出皮肤注射用乳剂易通过注射用针头，易从容器中倒出、使乳剂的特性适合于工业化生产工艺的需要，掌握制剂、使乳剂的特性适合于工业化生产工艺的需要，掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常重要。处方对乳剂

9、流动性的影响非常重要。 乳剂中除了被稀释成很稀的溶液以外，大部分乳剂主要乳剂中除了被稀释成很稀的溶液以外，大部分乳剂主要表现为非牛顿流动。因此，对其数据的处理或不同系统以表现为非牛顿流动。因此，对其数据的处理或不同系统以及各制剂间的定量比较非常困难。及各制剂间的定量比较非常困难。 分散相相关的几个因素主要有相的体积比，粒度分布，分散相相关的几个因素主要有相的体积比，粒度分布，内相固有的粘度等。内相固有的粘度等。 分散相体积比相对较低时分散相体积比相对较低时 0.050.05，表现为牛顿流动，表现为牛顿流动， 随体积比增加系统的流动性下降随体积比增加系统的流动性下降 表现为假塑性流动表现为假塑性

10、流动 体积比高时体积比高时 转变为塑性流动。转变为塑性流动。 接近接近0.740.74时产生相的转移，粘度显著增大。且平时产生相的转移，粘度显著增大。且平均粒径变小，粘度增大，均粒径变小，粘度增大， 在同样的平均粒径条件下，粒度分布范围广的系统比在同样的平均粒径条件下，粒度分布范围广的系统比粒度分布狭的系统粘度低。粒度分布狭的系统粘度低。 影响乳剂粘度的还有一个主要因素为乳化剂影响乳剂粘度的还有一个主要因素为乳化剂 膜的物理学特性和电学性质也影响乳剂粘性膜的物理学特性和电学性质也影响乳剂粘性（三）流变学在半固体制剂中（三）流变学在半固体制剂中的应用的应用 制软膏剂和化妆品用雪花制软膏剂和化妆品

11、用雪花膏时，须控制好非牛顿流体材膏时，须控制好非牛顿流体材料的浓度（稠度）。料的浓度（稠度）。乳剂性基质亲水性凡士林或含乳剂性基质亲水性凡士林或含有水分的亲水性凡士林溶液的有水分的亲水性凡士林溶液的流动曲线流动曲线：当亲水性凡士林中加当亲水性凡士林中加入水，屈服点由入水，屈服点由520g520g下降到下降到320g320g，且其塑性粘度（下降曲，且其塑性粘度（下降曲线斜率的倒数）和触变性随着线斜率的倒数）和触变性随着水的加入而增大。水的加入而增大。 温度对软膏基质稠度温度对软膏基质稠度的影响，可利用经过改的影响，可利用经过改进的旋转粘度计进行测进的旋转粘度计进行测定，并对其现象加以解定，并对其

12、现象加以解释。释。 右图右图 温度对两种基温度对两种基质的塑性流动影响是一质的塑性流动影响是一样的，且降伏点的温度样的，且降伏点的温度变化曲线也表现为同样变化曲线也表现为同样的性质。的性质。 而对其触变性而言，而对其触变性而言，右图中可以看出温度对两右图中可以看出温度对两种基质的变化特性完全不种基质的变化特性完全不同同. . 其原因主要是随着温度其原因主要是随着温度的升高凡士林的蜡状骨架的升高凡士林的蜡状骨架基质产生崩解，另一方面，基质产生崩解，另一方面，液体石蜡聚乙烯复合型软液体石蜡聚乙烯复合型软膏基质，通常在温度发生膏基质，通常在温度发生变化的条件下能够维持树变化的条件下能够维持树脂状结构。脂状结构。1.工艺过程放大