药剂学第十三章流变学基础

2020/4/4
药剂学
13
➢ 温度对该软膏
基质稠度的影响，
可以利用经过改进
的旋转粘度计进行
测定，并对其现象
加以解释。
➢ 从图13-5中可
以看出，温度对两
种基质的影响是一
样的，而且，降伏
点的温度变化曲线
也表现为同样的性
质。 2020/4/4
药剂学
14
➢ 而对其触变性而 言，从图13-6中可以 看出温度对两种基质 的变化特性完全不同. ➢ 其原因主要是随 着温度的升高凡士林 的蜡状骨架基质产生 崩解，另一方面，液 体石蜡聚乙烯复合型 软膏基质，通常在温 度发生变化的条件下 能够维持树脂状结构。
的2020最/4/4 佳判别条件。 药剂学
8
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。图13-2用甘 油（牛顿流体）为对照组进行的实验结果说明： 甘油的粘性作为悬浮粒子的助悬剂也较为理想。
2020/4/4
药剂学
9
触变性物质在静置状态下可形成凝胶，经振摇后转变 为液状。 图13-3表示的是皂土、CMC-Na以及二者混合物 的稠度曲线（consistency curve）。图中表示皂土具有 非常显著的滞后曲线，且在装入膨润土样品的容器的翻转 试验中发现，具有较大的触变性。而皂土和CMC的混合 分散液曲线，则表现出假塑性流动和触变性双重性质。因 此，可以通过调节分散液的混合比例，制成理想的混悬剂
平行移动的一个个
液层（如图13-1）；
由于各层的速度是
u
不同的，所以产生 速度梯度du/dy，这 2是020/流4/4 动的基本特征。 药剂图学13-1流动时形成速度梯度 5
➢ 因为有速度梯度存在，流动较慢的液层
阻滞着流动较快液层的运动，所以产生流
动阻力。
➢为了使液层能维持一定的速度梯度运动，
就必须对它施加一个与流动阻力相等的反
➢实际上，某些物质可以对外力表现 出弹性和粘性双重特性（简称为粘弹 性），这也是流变学的重要性质之一。
2020/4/4
药剂学
4
(二）切变应力与切变速率
➢观察河中的流水：尽管水流方向一致，但 水流速度却不同，中心处的水流最快，靠近 河岸水流较慢。
➢因此，在流速不太
y
u
快时，可以将流动
着的液体视为互相
2020/4/4
药剂学
11
➢主要因素有：相的体积比、内相固有的
粘度、粒度分布等。
➢如分散相（内相）体积比较低时（0.05
以下），其系统表现为牛顿流动；随着体
积比增加，系统的流动性下降，表现为假
塑性流动。而体积比高的时候，转变为塑
性流动。当体积比接近0.74时，产生度分布范
➢对固体施加外力时，固体内部存在
着一种与外力相对抗的内力使固体恢
复原状，我们把这种单位面积上存在
的内力称为应力（Stress）。
2020/4/4
药剂学
3
➢流动是液体和气体的性质。流动的 难易与液体和气体本身具有的性质有
关，我们把这种性质称为粘性 （Viscosity）。（流动也可视为一种 非可逆性的变形过程）。
➢ 流变学在药学研究中的重要意义在 于：可以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、制备工艺、质量控制等进行 研究与评价。 ➢ 物质的流动性可以分两大类：一种 为牛顿流动，另一种为非牛顿流动。
2020/4/4
药剂学
7
(一）流变学在混悬剂中的应用
➢在混悬液中，流变学原理可用于讨论：
➢粘性对粒子沉降的影响，
➢混悬液经振荡从容器中倒出时的流动性
的变化，
➢混悬液应用于投药部位时的伸（铺）展
性
➢Mervine 和 Chase 提 出 ： 良 好 的 混 悬 剂 在
贮藏过程中切变速度很小，应显示出较高
的粘性；在应用时，切变速度变大，应显
示较低的粘性。即：混悬剂在振摇、倒出
及铺展时是否自由流动是形成理想混悬剂
向力，我们把在单位液层面积（A）上所需
施加的这种力称为切变应力（简称切应力
Shearing force，以S表示）,单位为N/m2。
➢速度梯度（rate of shear）亦称为切变
速度，以D表示，单位为S-1， 。
➢切变应力与切变速度是表征体系流变性质
的两个基本参数。
2020/4/4
药剂学
6
二、流变学在药剂学中的应用
2020/4/4
药剂学
15
国家教委 “面向21世纪教学内容 与课程体系改革”教材——《药剂学》
第十三章 流变学基础
(第二节)
2020/4/4
药剂学
16
第二节 流变性质
一、牛顿流动
➢ 我们已经知道：液体流动时
，在液体内形成速度梯度，故而
产生流动阻力。切变应力S反映
了此阻力大小，它与切变速度D
有关。实验证明: 纯液体和多数
第五版教材——《药剂学》
第十三章 流变学基础
（第一节）
2020/4/4
药剂学
1
第一节 概述
一．流变学的基本概念 （一）流变学的研究内容 (二）切变应力与切变速率
二、流变学在药剂学中的应用 (一）在混悬剂中的应用 （二）在乳剂中的应用 （三）在半固体制剂中的应用
一．流变学的基本概念
（一）流变学的研究内容
围广的系统比粒度分布狭的系统粘度低。
➢另外，乳化剂也是影响乳剂粘度的一个
主要因素。
2020/4/4
药剂学
12
（三）流变学在半固体制剂中的应用
在制备软膏剂和化妆品时，必须控制好非牛 顿流体材料的浓度（稠度）。图13-4表示的是乳 剂性基质，亲水性凡士林或含有水分的亲水性凡 士林溶液的流动曲线[2]。当亲水性凡士林中加入 水时，致流值由520g下降到320g，同时，亲水凡 士林的塑性粘度和触变性随着水的加入而增大。
➢流变学（Rheology）是研究物质
2020/4/4 的变形和流动的药剂学一门科学。
2
➢变形是固体的性质：某一固体受
到外力时，其各部分的形状和体积
将发生变化，这就是变形。
➢当除去外力时，固体具有恢复原状
的倾向性，我们把这种恢复原状的性
质称为弹性（Elasticity）。（同时，
把可逆性变形称为弹性变形）。
的基质。
2020/4/4
药剂学
10
（二）流变学在乳剂中的应用
➢乳剂在制备和使用过程中往往会受到 各种切变力的影响，在使用和制备条 件下乳剂的特性是否适宜，主要由制 剂的流动性而定。
➢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及各 制剂间的定量比较非常困难。