Структурно-механические свойства мазевых основ с изопропилпальмитатом

В тех же условиях были изучены и мазевые основы с изопропилпальмитатом (составы 4−9, табл. 4.1). На рис. 4.4−4.15 представлены реограммы мазевых основ.

Для изучения тиксотропных свойств строили кривую кинетики деформации мазей в координатах «скорость сдвига (Dr) — напряжение сдвига (Tr)». Получены кривые (рис. 4.4−4.15) показывают значительные петли гистерезиса, при этом «восходящая» кривая, которая характеризует разрушение системы, отличается от «нисходящей» кривой, которая характеризует возобновление системы, и объясняется сохранением остаточной деформации после сильного ослабления структуры под воздействием ранее прилагаемого напряжения.

Рис. 4.4. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 4 при температуре 20 С

Самая большая площадь петли гистерезиса наблюдается у основы, содержащей минимальное количество твердого жира, и соответственно, максимальную концентрацию воска пчелиного (рис. 4.4). Вязкость многокомпонентных смесей во многом определяется молекулярными массами входящих компонентов. Соотношение вязкости к скорости сдвига повышается с повышением молекулярной массы, и скорость сдвига, при которой наступает разрушение структуры (разжижение), смещается в сторону более высоких значений. Так, происходит и в сплавах твердого жира с воском пчелиным, где триглицериды природного воска по молекулярной массе значительно превосходят аналогичные компоненты твердого жира. Вследствие чего, при увеличении в модельной мазевой основе количества воска пчелиного его линейные жесткие молекулы обладают большим гидродинамическим размером, что приводит к образованию значительно более вязких масс.

Рис. 4.6. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 5 при температуре 20 С

Рис. 4.7. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 5 при температуре 34 С

Рис. 4.8. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 6 при температуре 20 С

Модельная мазевая основа, состоящая из 8% твердого жира и 32% воска пчелиного, показала оптимальные значения структурной вязкости (рис. 4.8 и 4.9). При наличие достаточно обширной области гистерезиса, нисходящая и восходящая кривые после проведения исследования, практически возвращаются в одну точку. Особенно наглядно это видно на образце, изученном при температуре 34 С. При малых скоростях сдвига скорость распада структуры меньше, чем скорость их повторного восстановления, следовательно, вязкость не зависит от сдвига, и система приобретает ньютоновский тип течения. При комнатной температуре мазевые образцы с воском пчелиным и твердым жиром, в изученных соотношениях, показали значения структурной вязкости выше, чем критическая концентрация, что позволяет отнести данный тип течения к неньютоновскому.

Значение «механической стабильности» мазевой основы № 6 составляет 1,12, что так же подтверждает высокие тиксотропные свойства мазевой композиции, которые обеспечили восстановление ее структуры после механических воздействий во время технологического процесса и равномерное распределение активных фармацевтических ингредиентов в лекарственной форме.

Рассчитанные значения коэффициентов динамического течения мазевой основы № 6 (К_d1=42,12% и К _d2=70,46%) количественно подтверждают удовлетворительную степень распределения системы во время нанесения на поверхность кожи или во время проведения технологического процесса.

Рис. 4.10. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 7 при температуре 20 С

Рис. 4.11. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 7 при температуре 34 С

Рис. 4.12. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 8 при температуре 20 С

Рис. 4.13. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 8 при температуре 34 С

Анализ диаграмм для мазевых основ №№ 7, 8, 9 (рис. 4.10−4.15) показывает, что течение системы начинается не сразу, а только после определенного усилия, необходимого для разрыва элементов структуры, что подтверждает, что данные композиции относятся к структурированным системам. Предельное напряжение сдвига систем увеличивается до 20 Н/м², после чего следует отрезок прямой, указывающий на полное разрушение структуры мазевой основы. Причем, разрушение системы при температуре 34 С происходит при более низких скоростях сдвига. В период вновь уменьшения напряжения сдвига восстановление предыдущей структуры практически не задерживается. При этом нисходящая кривая реограммы вместе с восходящей образуют минимальную петлю гистерезиса, что указывает на наличие минимальных коагуляционных связей в мозевых основах.

Рис. 4.14. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 9 при температуре 20 С

Рис. 4.15. Зависимость предельного напряжения сдвига (Tr) от скорости сдвига (Dr) мазевой основы № 9 при температуре 34 С

Наличие восходящих и нисходящих кривых петли гистерезиса указывает на то, что исследуемые основы владеют тиксотропными свойствами. Наличие тиксотропных свойств у исследуемых мазей характеризует удовлетворительную намываемость на кожаные покровы и способность к вытеснению из туб.

При малых скоростях сдвига структура мазей разрушается и полностью возобновляется (в этом случае система имеет наибольшую вязкость). С увеличением скорости сдвига разрушение структуры мази начинает преобладать над возобновлением, и вязкость уменьшается. При больших скоростях сдвига структура полностью разрушается и система начинает течь. Как видно из представленных рисунков, все образцы мазей имеют надлежащую степенью тиксотропности.

Оценка проведенных исследований позволила выявить следующее. С повышением содержимого в составе мази твердого жира и соответственно уменьшениям воска пчелиного уменьшаются структурно-механические свойства основы. Наибольшую тиксотропность показала основа с содержимым твердого жира 8%.

Как и в предыдущих исследованиях, основы с изопропилмиристатом обладают тиксотропностью, пластичностью и относятся к классу бингамовских систем. При этом мазь с содержимым твердого жира — 8%, изопропилмиристата — 60% и воска пчелиного — 32% по своим реологическим характеристикам превосходит другие составы.

Анализируя изученные основы, предпочтение следует отдать мазевой основе с изопропимлмиристатом, которая имеет большую структурную вязкость, пластичность и более выраженные тиксотропные свойсьва.