USP 1243 製藥系統的潤濕性能

潤濕性是指水（較廣義上指溶劑和溶液）在藥物體系表面一定程度擴散的能力。藥物體系包括藥物成分、原料和中間體，例如混合物、製劑、所有劑型、包裝材料和器械。評估潤濕性最直接的方式是將一滴測試液體滴在測試材料（通常為固體）表面，並透過光學觀察液滴的擴散情況。藥物系統的潤濕性對於生產、劑型性能和穩定性至關重要。

美國藥典（USP）發布的標準「USP 1243 藥物系統的潤濕特性」的目的是提供有關藥物系統潤濕特性的一般信息，描述藥物實踐中使用的實驗技術，找出測量困難，並討論用於操縱潤濕特性的方法。

藥物系統的潤濕特性有許多應用，包括但不限於原料、製造、劑型性能和穩定性、設備和包裝。

當原料的潤濕性對配方和生產過程至關重要時，這些特性的測量可以作為材料特性的一部分。在探索藥物固體劑型時，可能會發現某些粉末具有疏水性，潤濕性較差。也可能發現粉末潤濕性差是由於晶體形態中主要晶體表面具有疏水性所致。在這種情況下，可以開發一種結晶工藝，使其顆粒形態具有突出的親水錶面，從而改善潤濕性。製劑中藥物的潤濕性也很重要，尤其是在固體劑型（例如片劑）和混懸液中。同樣，製劑中使用的輔料的潤濕性也可能與劑型的加工和性能有關。原材料潤濕性的重要性是在開發過程中發現的。輔料的潤濕性會影響製劑的穩定性、加工性和性能。當潤濕性能至關重要時，評估潤濕性能可以成為材料規格的一部分。

包裝材料和器械（例如容器壁、瓶塞和注射器筒）的潤濕問題可能導致劑量不均勻。例如，在定量吸入器中，如果介質對顆粒的潤濕不足，則會導致顆粒沉積在器械或內包裝組件上，從而導致器械的劑量輸送不合格。器械或包裝材料的潤濕特性也會導致滲漏和萃取液的產生。

可以透過實驗測量來量化潤濕的關鍵參數是接觸角，如圖所示。接觸角是指在三相固-液-氣邊界處，液-氣界面和固-液界面的切線之間的夾角。廣義上講，接觸角小於或等於 90 度被認為是潤濕，而小於或等於 90 度被認為是非潤濕。 「鋪展」一詞用來描述該角為 0 度的極端潤濕情況。

根據楊氏方程，液體的表面張力是影響潤濕的關鍵因素。在液體表面，分子受到不平衡的分子間力的作用，分子向內部的吸引力比在空氣中更強。因此，表面的分子密度低於本體，導致平均分離距離增加，使分子處於張力狀態，表面積收縮到可能的最小值，就像拉伸的膜一樣。在液體表面與其他材料（例如容器壁）接觸的交界處，表面會沿著接觸線或接觸曲線對材料施加力。表面張力是一種強度屬性，即單位長度上的力，總力等於週長或總接觸長度。由於表面的收縮張力，需要外部做功來增加液體的表面積。

液體的表面張力可以透過多種技術直接測量。最常用的方法是威廉米板法，但也可以使用棒或環。此方法所需的設備可以用基本的實驗室組件建構。樣品體積範圍從幾毫升（例如，使用細棒時）到幾十或幾百毫升（甚至更大）。此技術特別適用於測量在表面添加界面活性劑時表面張力的降低，以及兩種不混溶液體之間的界面張力（例如，油/水溶液界面）。

無論使用何種技術，液體的表面張力都取決於溫度，因此最好控製或至少記錄溫度。例如，在接近室溫的溫度下，溫度每升高攝氏 1 度，水的表面張力就會降低 0,152 mN/m。研究表明，相對濕度會影響水的表面張力。實驗測量表面張力的關鍵因素是設備和樣品製備中使用的所有材料（例如移液器、注射器、玻璃器皿）的清潔度。即使水樣本受到輕微污染，尤其是油性化學物質，也會因為化學物質的吸附和高表面濃度而顯著改變表面張力。通常的做法是先用酸洗清潔玻璃器皿，然後用高純度水徹底沖洗。

測量接觸角有兩種基本方法：

• 直接光學觀察一滴液體沉積在藥片或扁平粉末表面（靜滴）形成的角度
• 測量液體滲透粉末或多孔材料（如片劑）的毛細管結構的速率。

無論採用何種方法測量接觸角，樣品製備過程的一致性都是關鍵因素。從實驗方法描述中可以看出，孔隙結構和整體孔隙率都會影響接觸角，需要控制以確保樣品製備的一致性。只要是在經過一定程度壓縮的樣品上測量接觸角，就必須控制壓縮過程。表面粗糙度是影響接觸角的另一個因素。表面粗糙度可表徵為固體表面的實際面積與其表觀面積或投影面積之比。

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