半固体制剂通常包括了软膏剂、眼膏剂、凝胶剂、栓剂、糊剂等，各有不同用途。半固体制剂的流变特性对制剂从储存到使用的表现起到了非常重要的作用：

半固体制剂的粘度可能会直接影响药物的扩散速率；

使得半固体制剂开始流动的作用力大小，对货架期、贮存、转移和皮肤涂抹性能起到非常重要的作用；

半固体制剂在低剪切力下不流动，但会像弹性固体一样产生可逆形变。但超过特定剪切力时，会像液体一样流动。

羟乙纤维素（HEC）的水合性和粘度调节能力，在半固体制剂中的增稠能力和助悬效果，可用提高患者依从性和产品保质期。本文将着重介绍HEC在半固体制剂配方设计中的应用。

HEC  产品性能

1.聚合物规格、浓度和振荡频率对HEC凝胶粘性的影响，如图1所示。

图1.聚合物规格、浓度和振荡频率对HEC凝胶粘度的影响

2.聚合物如HEC，既有粘性（液体）又有弹性（固体），具有粘弹性，其规格、浓度和振荡频率对HEC粘弹性的影响如图2所示。

图2.聚合物规格、浓度和振荡频率对HEC粘弹性的影响

其中：

弹性（储存）模量（G'）：衡量物质弹性的方法。物质储存能量的能力，与体系内弹性成分的程度（由于交联、缠绕和/或聚合）成比例。

粘性（损失）模量（G''）：物质消散能量的能力。转化为热能而消散。与体系内粘性成分的程度（类液体部分的原因）成比例。

凝胶（和膏霜）不能快速舒展，并且在相同振荡频率区间内显示出高弹性，因此弹性模量（G'）比粘性模量（G''）趋高。

此外，我们了解一下损耗因素（tanδ），它是指损失（粘性）模量与存储（弹性）模量的比例：tanδ=G''/G'

可以用来估计物料行为的变化；

提供了弹性贡献和粘性贡献的比较测量法，损失模量与存储模量都随着振荡频率的增加而增大，而损耗因数的减小意味着水性聚合物凝胶更大的弹性特点；

G''/G'比值越小，相应的tanδ越小，物质的坚韧性或弹性越强。

振荡频率变大时，HEC的损耗因数下降，表明其肤感极佳。

3.HEC凝胶的机械性能：刚度/强度

图3.HEC凝胶的机械性能：刚度/强度

刚度越高表示凝胶越硬，这是由于抗形变性能越强，最终凝胶的网状结构更坚硬。

4.HEC凝胶的机械性能：涂抹性（剪切功）

图4. HEC凝胶的机械性能：涂抹性（剪切功）

剪切功是一个稠度的检测方法，与涂抹性成反比。其数值越高，表明稠度越高。

5.HEC凝胶的机械性能：粘性

图5.HEC凝胶的机械性能：粘性

粘性数值越小，表明样品越粘，或粘合力越强。

案例1：双氯芬酸凝胶

HEC是一种非离子型聚合物，因此与离子型增稠剂相比，对配方中的电解质和盐有更好的耐受性。本次试验，我们将通过把市售双氯芬酸凝胶与含有不同量HEC的双氯芬酸凝胶进行比较；使用了HEC粘度最高的型号HHX进行研究。

配方：

表1 双氯芬酸凝胶配方表

表2.凝胶的机械性能

双氯芬酸凝胶流变性能：

图6.双氯芬酸凝胶的复态黏度与振荡频率

图7.双氯芬酸凝胶的损耗因素与振荡频率

由图6、图7可知，调节HEC HHX的用量可以调节凝胶产品的粘度等机械性能；当250 HHX HEC用量为1.5%时，其流变性能与市售产品最为接近。图7所示，当振荡频率提高时，产品的损耗因素降低，表明了其优异的肤感。

案例2：氢氧化铝口服凝胶

本试验研究使用HEC来助悬和稳定口服凝胶配方中的氢氧化铝，同时使用一款含有氢氧化铝的市售凝胶产品作为对照品。

配方：

表3 氢氧化铝口服凝胶配方表

*所有配方中氢氧化铝单剂量为320mg/5ml

图8.氢氧化铝口服凝胶对照

氢氧化铝口服凝胶流变性能：

、

图9.氢氧化铝口服凝胶流变性能

图9可知，HEC 250M可以帮助减少颗粒沉降，调节口服凝胶的流变性能。

结论  HEC应用总结

- 推荐选择高分子量规格的HEC作为结构载体，用于药用半固体制剂；

- 配方开发时，应考虑其结构性能和机械性能，如易于从管材中取出或易于在皮肤上涂抹；

通过改变HEC的规格和用量可以精确调节药用凝胶的机械性能（如硬度、粘度和涂抹性）

- 半固体制剂会受到剪切力作用，如从产品容器中取出或皮肤的自然弯曲，这些本质上是一种振荡。因此，考察振荡力对产品流变的影响是非常重要的。

振荡频率提高时，HEC表现出损耗因素降低，表明其优异的肤感。