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半固體制劑通常包括了軟膏劑、眼膏劑、凝膠劑、栓劑、糊劑等，各有不同用途。半固體制劑的流變特性對(duì)制劑從儲(chǔ)存到使用的表現(xiàn)起到了非常重要的作用：

 

半固體制劑的粘度可能會(huì)直接影響藥物的擴(kuò)散速率；

 

使得半固體制劑開(kāi)始流動(dòng)的作用力大小，對(duì)貨架期、貯存、轉(zhuǎn)移和皮膚涂抹性能起到非常重要的作用；

 

半固體制劑在低剪切力下不流動(dòng)，但會(huì)像彈性固體一樣產(chǎn)生可逆形變。但超過(guò)特定剪切力時(shí)，會(huì)像液體一樣流動(dòng)。

 

羥乙纖維素（HEC）的水合性和粘度調(diào)節(jié)能力，在半固體制劑中的增稠能力和助懸效果，可用提高患者依從性和產(chǎn)品保質(zhì)期。本文將著重介紹HEC在半固體制劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

 

HEC  產(chǎn)品性能

 

1.聚合物規(guī)格、濃度和振蕩頻率對(duì)HEC凝膠粘性的影響，如圖1所示。

 

圖1.聚合物規(guī)格、濃度和振蕩頻率對(duì)HEC凝膠粘度的影響

 

2.聚合物如HEC，既有粘性（液體）又有彈性（固體），具有粘彈性，其規(guī)格、濃度和振蕩頻率對(duì)HEC粘彈性的影響如圖2所示。

 

圖2.聚合物規(guī)格、濃度和振蕩頻率對(duì)HEC粘彈性的影響

 

其中：

彈性（儲(chǔ)存）模量（G'）：衡量物質(zhì)彈性的方法。物質(zhì)儲(chǔ)存能量的能力，與體系內(nèi)彈性成分的程度（由于交聯(lián)、纏繞和/或聚合）成比例。

 

粘性（損失）模量（G''）：物質(zhì)消散能量的能力。轉(zhuǎn)化為熱能而消散。與體系內(nèi)粘性成分的程度（類液體部分的原因）成比例。

 

凝膠（和膏霜）不能快速舒展，并且在相同振蕩頻率區(qū)間內(nèi)顯示出高彈性，因此彈性模量（G'）比粘性模量（G''）趨高。

 

此外，我們了解一下?lián)p耗因素（tanδ），它是指損失（粘性）模量與存儲(chǔ)（彈性）模量的比例：tanδ=G''/G'

 

可以用來(lái)估計(jì)物料行為的變化；

 

提供了彈性貢獻(xiàn)和粘性貢獻(xiàn)的比較測(cè)量法，損失模量與存儲(chǔ)模量都隨著振蕩頻率的增加而增大，而損耗因數(shù)的減小意味著水性聚合物凝膠更大的彈性特點(diǎn)；

 

G''/G'比值越小，相應(yīng)的tanδ越小，物質(zhì)的堅(jiān)韌性或彈性越強(qiáng)。

 

振蕩頻率變大時(shí)，HEC的損耗因數(shù)下降，表明其膚感極佳。

 

3.HEC凝膠的機(jī)械性能：剛度/強(qiáng)度

 

圖3.HEC凝膠的機(jī)械性能：剛度/強(qiáng)度

 

剛度越高表示凝膠越硬，這是由于抗形變性能越強(qiáng)，最終凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更堅(jiān)硬。

 

4.HEC凝膠的機(jī)械性能：涂抹性（剪切功）

 

圖4. HEC凝膠的機(jī)械性能：涂抹性（剪切功）

 

剪切功是一個(gè)稠度的檢測(cè)方法，與涂抹性成反比。其數(shù)值越高，表明稠度越高。

 

5.HEC凝膠的機(jī)械性能：粘性

 

圖5.HEC凝膠的機(jī)械性能：粘性

 

粘性數(shù)值越小，表明樣品越粘，或粘合力越強(qiáng)。

 

案例1：雙氯芬酸凝膠

 

HEC是一種非離子型聚合物，因此與離子型增稠劑相比，對(duì)配方中的電解質(zhì)和鹽有更好的耐受性。本次試驗(yàn)，我們將通過(guò)把市售雙氯芬酸凝膠與含有不同量HEC的雙氯芬酸凝膠進(jìn)行比較；使用了HEC粘度最高的型號(hào)HHX進(jìn)行研究。

 

配方：

 

表1 雙氯芬酸凝膠配方表

成分	含量（%）	功能
雙氯芬酸鉀	1	活性成分
丙二醇	30	共溶劑/增溶劑
250 HHX	1.1.5或者2	凝膠劑
水	適量至100	溶劑

 

表2.凝膠的機(jī)械性能

 

雙氯芬酸凝膠流變性能：

 

圖6.雙氯芬酸凝膠的復(fù)態(tài)黏度與振蕩頻率

 

圖7.雙氯芬酸凝膠的損耗因素與振蕩頻率

 

由圖6、圖7可知，調(diào)節(jié)HEC HHX的用量可以調(diào)節(jié)凝膠產(chǎn)品的粘度等機(jī)械性能；當(dāng)250 HHX HEC用量為1.5%時(shí)，其流變性能與市售產(chǎn)品最為接近。圖7所示，當(dāng)振蕩頻率提高時(shí)，產(chǎn)品的損耗因素降低，表明了其優(yōu)異的膚感。

 

案例2：氫氧化鋁口服凝膠

 

本試驗(yàn)研究使用HEC來(lái)助懸和穩(wěn)定口服凝膠配方中的氫氧化鋁，同時(shí)使用一款含有氫氧化鋁的市售凝膠產(chǎn)品作為對(duì)照品。

 

配方：

 

表3 氫氧化鋁口服凝膠配方表

成分	含量（%）	功能
氫氧化鋁*（70%assay）	9.14	活性成分
甘油	4	保濕劑
山梨醇	7	甜味劑
吐溫80	1	表面活性劑
西甲硅油	0.1	消泡劑
HEC 250 M	0.5/0.75	粘度調(diào)節(jié)劑
水	適量至100	溶劑

*所有配方中氫氧化鋁單劑量為320mg/5ml

 

圖8.氫氧化鋁口服凝膠對(duì)照

 

氫氧化鋁口服凝膠流變性能：

、

圖9.氫氧化鋁口服凝膠流變性能

 

圖9可知，HEC 250M可以幫助減少顆粒沉降，調(diào)節(jié)口服凝膠的流變性能。

 

結(jié)論  HEC應(yīng)用總結(jié)

 

- 推薦選擇高分子量規(guī)格的HEC作為結(jié)構(gòu)載體，用于藥用半固體制劑；

- 配方開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)性能和機(jī)械性能，如易于從管材中取出或易于在皮膚上涂抹；

通過(guò)改變HEC的規(guī)格和用量可以精確調(diào)節(jié)藥用凝膠的機(jī)械性能（如硬度、粘度和涂抹性）

 

- 半固體制劑會(huì)受到剪切力作用，如從產(chǎn)品容器中取出或皮膚的自然彎曲，這些本質(zhì)上是一種振蕩。因此，考察振蕩力對(duì)產(chǎn)品流變的影響是非常重要的。

振蕩頻率提高時(shí)，HEC表現(xiàn)出損耗因素降低，表明其優(yōu)異的膚感。