摘要

皮膚外用膏劑一般分為乳膏劑、軟膏劑和凝膠劑。乳膏是指藥物溶解或分散于乳狀液型基質(zhì)中形成的均勻半固體劑型，可分為水包油型和油包水型；軟膏劑是指藥物與油脂性基質(zhì)混合制成的均勻的半固體外用制劑；凝膠劑是以高分子化合物和有機(jī)溶劑如丙二醇、聚乙二醇為基質(zhì)配成的外用藥物。

無(wú)論是何種膏劑，其藥物有效成分一般僅僅是涂藥量的1%以下， 且有效成分必須溶解在基質(zhì)中，才能性質(zhì)穩(wěn)定，長(zhǎng)期保存。使用時(shí)，膏劑從管中擠出，經(jīng)剪切涂覆均勻黏著在皮膚上，藥物有效成分從基質(zhì)中脫離出來(lái)，被角質(zhì)層吸收。因?yàn)榛|(zhì)不同，涂抹的質(zhì)感不同，藥物從基質(zhì)中脫離出來(lái)的難易程度也不同，造成皮膚對(duì)藥物有效成分的吸收率產(chǎn)生明顯差異。膏劑的成分、含量、分散狀態(tài)、液滴大小及分布等都會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品的擠出狀態(tài)、涂抹質(zhì)感和吸收效率等產(chǎn)生影響。我們有必要對(duì)其流變性質(zhì)進(jìn)行表征，為產(chǎn)品的質(zhì)量控制、配方研發(fā)、混合工藝等提供流變學(xué)上的指導(dǎo)。

旋轉(zhuǎn)流變儀可以對(duì)皮膚外用膏劑進(jìn)行流動(dòng)曲線、屈服應(yīng)力、線性粘彈性、觸變性、蠕變?cè)囼?yàn)等進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試符合《皮膚外用化學(xué)仿制藥研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》中規(guī)定的流變測(cè)試要求，從而為配方研發(fā)人員、工藝開(kāi)發(fā)人員提供產(chǎn)品流變性質(zhì)上的參考。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1、流動(dòng)曲線

皮膚外用膏劑一般是剪切變稀形塑性流體。利用旋轉(zhuǎn)流變儀可以得到樣品剪切速率由低到高的流動(dòng)曲線，來(lái)模擬膏劑從管內(nèi)擠出至涂抹的使用情況，在低、高剪切速率下的粘度值，反映了樣品從高粘稠狀態(tài)，經(jīng)剪切涂覆為低粘度狀態(tài)的過(guò)程。如圖一和表一，對(duì)比5種膏劑的粘度可知，凝膠的粘度最小，不同工藝的乳膏1小于乳膏2的粘度值，而軟膏1僅在低剪切下小于軟膏2的粘度值。不同工藝可能會(huì)對(duì)藥物的分散狀態(tài)，基質(zhì)的液滴尺寸等造成差異，從而影響其粘度。

 圖一：5種膏劑的粘度曲線

 表一：5種膏劑的低、高剪切速率下的粘度

2、屈服應(yīng)力
       皮膚外用膏劑一般需要一定的力才能從外管中擠出，這是因?yàn)闃悠肪哂星?yīng)力。屈服應(yīng)力指樣品流動(dòng)需要的最小的剪切力。屈服應(yīng)力的存在，確保了樣品能夠維持一定的外觀形狀，不易從外管中自然流出。屈服應(yīng)力不僅影響擠出的手感，甚至影響藥物有效成分從基質(zhì)中析出的難易程度。
       屈服應(yīng)力可通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線測(cè)得，曲線的斜率突變點(diǎn)代表樣品流動(dòng)的開(kāi)始。HAAKE Rheowin軟件可自動(dòng)計(jì)算得到屈服值。屈服值越大，擠出所需的力越大。如圖二和表二，雖然乳膏的粘度一般小于軟膏，但乳膏的屈服力明顯高于軟膏。這是因?yàn)檐浉嘟Y(jié)構(gòu)較弱，易受剪切破壞而流動(dòng)。

 圖二：5種膏劑的屈服應(yīng)力曲線

表二：5種膏劑的屈服應(yīng)力值

3、線性粘彈性
       皮膚外用膏劑除了粘性流動(dòng)之外，在一定條件下還會(huì)表現(xiàn)為彈性變形特性，即存在著粘彈性。利用流變儀的動(dòng)態(tài)振蕩模式，可以得到不同頻率下樣品的線性粘彈性模量。如圖三、四，可以發(fā)現(xiàn)乳膏的差異主要表現(xiàn)在彈性模量上，乳膏2的彈性模量明顯大于乳膏1，這也間接造成了乳膏2的粘度大于乳膏1。一般來(lái)說(shuō)，藥物有效成分的含量、分散狀態(tài)、液滴尺寸的大小與分布會(huì)對(duì)樣品的彈性模量造成直接影響。了解不同工藝或配方對(duì)產(chǎn)品粘彈性模量的影響差異，就能為產(chǎn)品質(zhì)控或配方研發(fā)提供方向。

 圖三：5種膏劑的彈性模量

 圖四：5種膏劑的粘性模量

4、觸變性
       材料的觸變性指受到剪切時(shí)粘度變小，停止剪切時(shí)粘度又增加或受到剪切時(shí)粘度變大，停止剪切時(shí)粘度又變小的一“觸”即“變”的性質(zhì)。皮膚外用膏劑的觸變性表現(xiàn)為，涂抹前膏劑呈現(xiàn)高粘稠半固體狀態(tài)，一般能夠維持一定的形狀；涂抹剪切后粘度降低，在皮膚上流平；涂抹結(jié)束后粘度又恢復(fù)，從而粘附在皮膚上不至于從皮膚上滴落。
       恢復(fù)的時(shí)間有最合適的區(qū)間，時(shí)間過(guò)快膏劑沒(méi)法充分流平，太慢膏劑容易從皮膚上滴落。利用旋轉(zhuǎn)流變儀的三段振蕩模式，我們可以模擬這個(gè)觸變過(guò)程。如圖五，一、三段記錄樣品涂抹前和涂抹后粘度隨時(shí)間的變化，第二段施加大應(yīng)力（或形變），模擬樣品的涂抹過(guò)程。HAAE Rheowin軟件可自動(dòng)計(jì)算第三段（涂抹后）粘度恢復(fù)的情況（表三）。

圖五：5種膏劑的三段結(jié)構(gòu)恢復(fù)

 表三：5種膏劑在一定時(shí)間后粘度恢復(fù)比例

5、蠕變?cè)囼?yàn)
       通過(guò)旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)于膏劑的測(cè)試，可以獲得蠕變曲線，如圖六。蠕變曲線可以反饋樣品形變的難易，涂抹均勻性等，通過(guò)曲線可以準(zhǔn)確獲得蠕變?nèi)崃縅、彈性應(yīng)變、可恢復(fù)應(yīng)變、不可恢復(fù)應(yīng)變等流變學(xué)參數(shù)，其中柔量為模量的倒數(shù)，柔量越小，模量越大，樣品越不易發(fā)生形變等。為研究膏劑的粘彈性特征提供了豐富的依據(jù)。

  圖六：某種膏劑的蠕變?cè)囼?yàn)

綜上
旋轉(zhuǎn)流變儀可對(duì)皮膚外用膏劑的流變特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究。不僅為產(chǎn)品的質(zhì)控保駕護(hù)航，還為產(chǎn)品的配方優(yōu)化與工藝改進(jìn)提供方向。

原文參考于賽默飛的應(yīng)用文章