旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在制藥行業(yè)的一個(gè)zui重要應(yīng)用是測(cè)量藥用增稠劑的粘度。藥用增稠劑是藥用輔料的一種,用來(lái)增加液體或者膏體的粘度,如用在滴眼劑中調(diào)整液體的粘稠度可使滴眼劑在眼內(nèi)的滯留時(shí)間長(zhǎng);用在藥膏中可以使藥膏易于涂抹。目前使用的主要品種有海藻酸鹽、甘油、羧甲基纖維素(CMC)、甲基纖維素(MC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羥基丙酰纖維素(HPC)等等,近年來(lái)卡波姆(Carbomer)、黃原膠(XanthanGum)也應(yīng)用為藥物增稠劑。
在中國(guó)藥典第二部(西藥)針對(duì)部分藥劑需要進(jìn)行粘度控制提出了要求,例如在附錄IF中:軟膏劑、乳膏劑根據(jù)需要可以加入保濕劑、防腐劑、增稠劑、抗氧劑以及透皮促進(jìn)劑。軟膏劑、乳膏劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯?,糊劑一般稠度較大。但均應(yīng)易于涂布于皮膚或者黏膜上,不融化,粘稠度隨季節(jié)變化應(yīng)很小。在附錄IG(眼用制劑)、附錄IQ(耳用制劑)、附錄IR(鼻用制劑)和附錄IU(凝膠劑)也要求以上制劑應(yīng)根據(jù)需要對(duì)粘度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
規(guī)定了粘度的測(cè)定方法:粘度的表示方法主要是3種,運(yùn)動(dòng)粘度、特性粘數(shù)和動(dòng)力粘度,相應(yīng)的也采用3種粘度計(jì)來(lái)測(cè)試,其中測(cè)試動(dòng)力粘度的就是旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的類(lèi)型很多,包括同軸雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、單筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、錐板粘度計(jì)、轉(zhuǎn)子型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇不同類(lèi)型的粘度計(jì)。此附錄未涉及旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。
在中國(guó)藥典中,有以下幾種輔料采用了旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)來(lái)測(cè)試粘度:卡波姆、甲基纖維素、羥丙甲纖維素、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸樹(shù)脂。但是對(duì)測(cè)試方法的說(shuō)明不是很充分。相比之下,美國(guó)藥典中關(guān)于粘度的測(cè)試方法十分詳細(xì),從樣品的處理,到測(cè)試用粘度計(jì)的轉(zhuǎn)子的型號(hào)、大小等等,因?yàn)樵谡扯鹊臏y(cè)試過(guò)程中,除了受到外界環(huán)境(溫度、壓力、樣品狀態(tài))的影響之外,測(cè)量?jī)x器即粘度計(jì)對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性有很大影響。
同樣,我國(guó)藥典中藥用輔料的種類(lèi)不是很多,很多產(chǎn)品的檢測(cè)方法不是很完備,美國(guó)的藥典中規(guī)定需要進(jìn)行粘度檢測(cè)的藥劑比較多,粘度測(cè)試方法也比較完善,從旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)轉(zhuǎn)子型號(hào)的選擇到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等,對(duì)藥品的生產(chǎn)也有較大的指導(dǎo)意義。表一和表二分別是我國(guó)藥典(2005版)和美國(guó)藥典(UPS28)中需要進(jìn)行粘度測(cè)試的藥劑種類(lèi)及方法。
旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的構(gòu)造及工作原理
(1)構(gòu)造:旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)由電動(dòng)機(jī)、恒速裝置、變速裝置、測(cè)量裝置和支架箱體等五部分組成。恒速裝置和變速裝置合稱(chēng)旋轉(zhuǎn)部分。在旋轉(zhuǎn)部件上固定一個(gè)外筒,即外筒旋轉(zhuǎn)。測(cè)量裝置由測(cè)量彈簧部件、刻度盤(pán)和內(nèi)筒組成。內(nèi)筒通過(guò)扭簧固定在機(jī)體上,扭簧上附有刻度盤(pán)。通常將外筒稱(chēng)為轉(zhuǎn)子,內(nèi)筒稱(chēng)為懸錘.
(2)原理:測(cè)定時(shí),內(nèi)筒和外筒同時(shí)浸沒(méi)在鉆井液中,它們是同心圓筒,環(huán)隙1.17mm。當(dāng)外筒以某一恒速旋轉(zhuǎn)時(shí),它就帶動(dòng)環(huán)隙里的鉆井液旋轉(zhuǎn)。由于鉆井液的粘滯性,使與扭簧連接在一起的內(nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律,轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小與鉆井液的粘度成正比,于是,鉆井液粘度的測(cè)量就轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)筒轉(zhuǎn)角的測(cè)量。轉(zhuǎn)角的大小可從刻度盤(pán)上直接讀出,所以這種粘度計(jì)又稱(chēng)為直讀式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì).
?。?)測(cè)量原理:①剪切速率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:1轉(zhuǎn)/分(常用rpm表示)=1.703s-1;②刻度盤(pán)讀數(shù)q(q為圓周上的度數(shù),單位可略去)與剪切應(yīng)力t(單位為Pa)成正比。當(dāng)設(shè)計(jì)的扭簧系數(shù)為3.87′10-5時(shí),兩者之間的關(guān)系可表示為:t=0.511
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