Глава 2. Цель и задачи исследования.

Целью предстоящих исследований явилось создание мази, содержащей масло рябины обыкновенной, проведение биофармацевтических исследований.

Исходя из поставленной цели, основными задачами явились:

• изучение реологических свойств основы и мази;

• изучение реологических свойств мази с маслом рябины обыкновенной;

• реологические исследования масла рябины обыкновенной;

• изучение величины касательного напряжения и коэффициента вязкости мази;

• изучение величины касательного напряжения и коэффициента вязкости мазевой основы;

• влияние концентрации эмульгатора на упруговязкопластичные свойства мази;

• влияние температуры на реологические свойства мази.

2.1 Изучение реологических свойств основы и мази.

Основные упругие, вязкие и пластические свойства мазей были изучены на приборе «REOTEST – 2» типа RV (Германия).

Установленные при различных скоростях сдвига и температурных режимах диапазоны вязкости мази и основы, а также величины касательного напряжения представлены в таблицах 1 и 2.

На рисунках 2 и 3 представлена зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для мази с 10% масло рябины и чистой мазевой основы.

Из представленных графиков видно, что с ростом скорости течения эмульсии фиксируемого на приборе как увеличение скорости сдвига. Растет напряжение сдвига в потоке. При этом интенсивность роста напряжения сдвига с увеличением скорости сдвига замедляется. Это явление связано с обратимым (тиксотропным) разрушением физической структуры дисперсии, вызывающим снижение его вязкости. С прекращением течения структура

Рисунок 2. – реограммы течения 10% мази с маслом рябины:

1. при 20°С

2. при 37°С

3. при 40°С

Dr, с_-1

24,5

13,5

8,1

4,5

2,0

1,5

0,9

0,5 τ, н*м²

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500

Рисунок 3. – Реограммы течения 10% мазевой основы:

1. при 20°С

2. при 37°С

3. при 40°С

Dr, с_-1

24,5

13,5

8,1

4,5

2,0

1,5

0,9

0,5 τ, н*м²

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

системы восстанавливается, а вязкость принимает исходное значение. Повторное возобновление процесса течения на том же образце эмульсии позволяет получить хорошо воспроизводимую кривую течения. Это свидетельствует о стабильности системы в исследуемых условиях.

Повышение температуры образцов приводит к ослаблению сил межмолекулярного взаимодействия. Естесственным результатом этого является падение величины вязкости исследуемой дисперсии. Кривые течения смещаются в область более низких значений напряжения сдвига. Наибольшее отличие отмечается между кривыми течения, снятыми при 20° и 37°,а при 37° и 40°С они практически совпадают. Неравноценное воздействие температурного фактора на реологические свойства мази и основы обусловлено сложной природой межмолекулярного воздействия, а также приближением температурного режима образца к температуре плавления входящих компонентов, поскольку вязкость исследуемой системы, фиксируемая при течении в условиях сдвиговых напряжений, определяется совокупностью всех видов взаимодействий между структурообразующими элементами дисперсии.

Этим же можно объяснить тот факт, что добавление масла рябины в мазевую основу приводит к значительному повышению касательного напряжения и вязкости системы.

Другой специфической особенностью кривых течения эмульсии является наличие предела текучести. Практическое значение этого параметра велико и состоит, в частности, в способности системы поддерживать во взвешенном состоянии без заметных процессов крупные частицы дисперсной фазы. Тем самым обуславливается стабильность во времени соответствующих гетерофазных систем.

Из рисунков видно, что течение мази с маслом рябины и основы начинается не мгновенно, а лишь после некоторого приложения напряжения, необходимого для разрыва элементов структуры. Касательное напряжение плавно возрастает с увеличением скорости деформации до определенной величины, затем. Под влиянием больших напряжений сдвига. Происходит разрушение структуры.

При этом наблюдается снижение вязкости исследуемой системы, что отражено в таблице 3 и 4.

Из данных, приведенных в таблицах, видно, что в период вновь убывающего напряжения постепенно вязкость исследуемых систем восстанавливается, что свидетельствует о наличии пластичных, вязких и тиксотропных свойств в мази и мазевой основе. Для наглядности изложенного построим графики кинетики деформации мази и основы в коорджинатах: скорость сдвига – напряжения сдвига в области изменения градиентов скорости течения "скорость сдвига - напряжение сдвига".

Полученные «петли гистерезиса» (рис. 4), при этом «восходящая» кривая, характеризующая разрушение системы, отличается от «нисходящей» кривой, характеризующей восстановление системы, и объясняется сохранением остаточной деформации после сильного ослабления структуры под влиянием приложенного напряжения. Наличие восходящих и нисходящих кривых петли гистерезиса указывает на то, что исследуемые мази обладают тиксотропными свойствами.

Основываясь на эксперементально полученных результатах можно отметить, что мазь хорошо выдавливается из туб и намазывается.

Вывод: Изученные реологические параметры позволяют охарактеризовать мази как структуированные, стабильные в исследуемых условиях, дисперсные системы с упругими, вязкими и пластичными свойствами.

Таблица 1 – Изучение величины касательного напряжения и коэффициента вязкости мази с маслом рябины (Z₁ = 6,57; Z₂ = 59,6)

Номер скорости	Скорость сдвига Dr.c-1	Величина касательного напряжения, τ, Н/м2				Коэффициент вязкости, ƞ, мПа*с
		20 °С	37 °С	40 °С	20 °С		37 °С	40 °С
1	0,5	894	118,26	72,27	178800		23652	14454
2	0,9	1132,4	157,68	85,41	125822		17520	9490
3	1.5	1251,2	203,67	111,69	83440		13578	7446
4	2,7	1728,4	210,24	124,83	64014,8		7786,6	4623,3
5	4,5	1907,2	229,95	137,95	42382,2		5110	3066
6	8,1	2145,6	256,23	157,68	26488,9		3163,3	1946,7
7	13,5	2264,8	295,65	190,53	16776,3		2190	1411,3
8	24,3	2503,2	328,5	229,95	10301,2		1351,9	946,3

Таблица 2 - Изучение ваеличины касательного напряжения и коэффициента вязкости мазевой основы (Z₁ = 6,57)

Номер скорости	Скорость сдвига Dr.c-1	Величина касательного напряжения, τ, Н/м2				Коэффициент вязкости, ƞ, мПа*с
		20 °С	37 °С	40 °С	20 °С		37 °С	40 °С
1	0,5	65,7	59,13	52,63	13140		11826	10512
2	0,9	72,27	78,84	72,27	8031		8760	8030
3	1.5	85,41	124,83	78,84	5695		8322	1622,3
4	2,7	91,98	137,97	85,40	3407,7		5110	5256
5	4,5	111,69	151,11	118,25	2483		3358	3163,4
6	8,1	151,11	157,68	131,3	1866		1946,7	2628
7	13,5	203,67	170,82	144,5	1508		1265	1070,7
8	24,3	223,38	183,96	157,68	920		757	648,9

Таблица 3 - Изучение величины касательного напряжения и коэффициента вязкости мази с маслом рябины (Z₁ = 6,57; Z₂ = 59,6)

Номер скорости	Скорость сдвига Dr.c-1	Величина касательного напряжения, τ, Н/м2				Коэффициент вязкости, ƞ, мПа*с
		20 °С	37 °С	40 °С	20 °С		37 °С	40 °С
После разрушения системы
1	24,3	2503,2	328,5	229,95	10301,2		1351,9	946,3
2	13,5	2264,8	229,95	170,53	15893,3		1703,3	1265,3
3	8,1	1907,2	190,23	137,68	23545,7		2352,2	1622,2
4	4,5	1192	157,95	137,95	26488,9		3504	2336
5	2,7	655,6	137,24	104,83	242182,2		5110	3406
6	1.5	596	131,67	91,69	26488,9		3163,3	1946,7
7	0,9	418	118,68	78,41	46776,3		2190	1411,3
8	0,5	358	98,26	72,27	178800		19652	14454

Таблица 4 - Изучение величины касательного напряжения и коэффициента вязкости мазевой основы (Z₁ = 6,57)

Номер скорости	Скорость сдвига Dr.c-1	Величина касательного напряжения, τ, Н/м2				Коэффициент вязкости, ƞ, мПа*с
		20 °С	37 °С	40 °С	20 °С		37 °С	40 °С
После разрушения системы
1	24,3	223,38	183,96	157,68	919		757	648,9
2	13,5	197,1	157,68	151,1	1460		1168	1119
3	8,1	170,82	137,97	137,97	2108		1703	1703
4	4,5	164,25	118,26	118,26	3650		2628	2628
5	2,7	137,97	105,12	91,98	5110		3893	3406
6	1.5	105,12	78,84	59,13	7008		5256	3942
7	0,9	78,84	65,7	52,56	8760		7300	5840
8	0,5	52,56	45,99	39,42	1051,2		9198	7884