4
藥用半固體制劑的流變特性淺談（一）
你知道嗎？軟膏、凝膠這些我們日常常見的藥品，其實都有它們獨特的“流動秘密”。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儀器的幫助下，展現出不同的質地和穩定性。
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品活性成分相同且物理和結構性質類似，這尤其需要對微觀結構和物理性質的表征進行驗證。為此，各組織和政府機構（FDA、EMA、NMPA）發布了相關法規和建議，這些建議包括全面的流變特性表征。
遠遠超出了簡單的單點黏度測定。無論哪個機構，這些建議始終包括在較寬的剪切速率范圍內測定完整的流動曲線、屈服應力和黏彈性性質。
此外，進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用經驗，在此，我們介紹兩種半固體制劑配方的流變特性表征內容。
· 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。
· 測試內容
振幅掃描、頻率掃描（更多測試內容在下一篇幅）。
· 振幅掃描
可確定樣品強度和機械穩定性，在恒定振蕩頻率下增加剪切應力或應變振幅，評估儲能模量G’、損耗模量G’’或復數模量G*，確定線性黏彈區范圍，即LVR：模量不隨振幅變化的平臺區，在超過LVR后，模量在較高振幅下會顯著降低。當模量作為剪切應力的函數顯示時，LVR的寬度可用作微觀結構（網絡）穩定性的度量。
圖1為頻率1Hz時振幅掃描的結果。軟膏的質地比凝膠更硬，因為在低振幅下 | G*| 的平臺值更高（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構比凝膠更穩定。
圖1：頻率1Hz下的剪切應力振幅掃描
（點擊查看大圖）
· 頻率掃描
在LVR內，不同頻率下模量對頻率的響應提供了有關樣品結構性質的信息。例如：
當模量值（尤其是儲能模量G’）具有較低的頻率依賴性且幾乎與x軸平行，則說明樣品具有高度互聯的網絡結構；
反之頻率依賴性較高，則表示樣品相互作用的互聯性較差（如乳液或分散結構樣品）；
如果在測試頻率范圍內G’和G’’相交且G’’在較低頻率下占主導地位，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果。在整個測量范圍內，兩種樣品G’高于G’’，表現為固態性質。軟膏的G’比凝膠的G’具有更強的頻率依賴性，表明軟膏更像乳液，而凝膠中存在更高的互聯結構。對于軟膏，G’和G’’在低頻率范圍內繼續收斂趨近（差值縮小），這表明軟膏的較弱的長期穩定性。對于凝膠，即使在最低頻率下，G’仍比 G’’高一個數量級，這表明凝膠具有更高的長期穩定性。
圖2：軟膏和凝膠的的頻率掃描
振幅掃描和頻率掃描的結果表明，軟膏的質地比凝膠更硬, 兩者都擁有典型的半固體性質，但軟膏的長期穩定性較差。
更多關于兩者黏彈性和流動性的差異，如屈服力、流動曲線的表征將在下一篇幅，敬請期待。