[논문]안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구

국화윤; 송기원

doi:10.4333/kps.2009.39.3.185

[국내논문] 안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구
Rheological Properties of Antiphlamine-S® Lotion 원문보기

藥劑學會誌 = Journal of Korean pharmaceutical sciences, v.39 no.3, 2009년, pp.185 - 199

국화윤 (부산대학교 응용화학공학부 유기소재시스템공학과) , 송기원 (부산대학교 응용화학공학부 유기소재시스템공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Using a strain-controlled rheometer [Advanced Rheometric Expansion System (ARES)], the steady shear flow properties and the dynamic viscoelastic properties of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion have been measured at $20^{\circ}C$ (storage temperature) and $37^{\circ}C$ (body temperature). In this article, the temperature dependence of the linear viscoelastic behavior was firstly reported from the experimental data obtained from a temperature-sweep test. The steady shear flow behavior was secondly reported and then the effect of shear rate on this behavior was discussed in detail. In addition, several inelastic-viscoplastic flow models including a yield stress parameter were employed to make a quantitative evaluation of the steady shear flow behavior, and then the applicability of these models was examined by calculating the various material parameters. The angular frequency dependence of the linear viscoelastic behavior was nextly explained and quantitatively predicted using a fractional derivative model. Finally, the strain amplitude dependence of the dynamic viscoelastic behavior was discussed in full to elucidate a nonlinear rheological behavior in large amplitude oscillatory shear flow fields. Main findings obtained from this study can be summarized as follows : (1) The linear viscoelastic behavior is almostly independent of temperature over a temperature range of $15{\sim}40^{circ}C$. (2) The steady shear viscosity is sharply decreased as an increase in shear rate, demonstrating a pronounced Non-Newtonian shear-thinning flow behavior. (3) The shear stress tends to approach a limiting constant value as a decrease in shear rate, exhibiting an existence of a yield stress. (4) The Herschel-Bulkley, Mizrahi-Berk and Heinz-Casson models are all applicable and have an equivalent validity to quantitatively describe the steady shear flow behavior of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion whereas both the Bingham and Casson models do not give a good applicability. (5) In small amplitude oscillatory shear flow fields, the storage modulus is always greater than the loss modulus over an entire range of angular frequencies tested and both moduli show a slight dependence on angular frequency. This means that the linear viscoelastic behavior of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion is dominated by an elastic nature rather than a viscous feature and that a gel-like structure is present in this system. (6) In large amplitude oscillatory shear flow fields, the storage modulus shows a nonlinear strain-thinning behavior at strain amplitude range larger than 10 % while the loss modulus exhibits a weak strain-overshoot behavior up to a strain amplitude of 50 % beyond which followed by a decrease in loss modulus with an increase in strain amplitude. (7) At sufficiently large strain amplitude range (${\gamma}_0$>100 %), the loss modulus is found to be greater than the storage modulus, indicating that a viscous property becomes superior to an elastic character in large shear deformations.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	반고형 제제의 역학적 특징은?	이들 중에서도 특히 의약품에 속하는 물질을 반고형 제제(semi-solid dosage forms)라고 하여 연고제, 크림류, 로션류, 겔류, 안연고제, 좌제 등을 들 수 있으며 그 대부분은 신체의 국소에 적용하거나 전신효과를 얻고자 하는 목적으로 널리 사용되고 있다. 이러한 반고형 제제의 역학적 특징은 낮은 온도와 작은 크기의 외력하에서는 탄성적 특성이 강한 고체적(solid-like) 성질을 나타내는 반면에 높은 온도와 큰 크기의 외력하에서는 점성적 특성이 강한 액체적(liquid-like) 성질을 나타내는 복잡한 레올로지 거동(rheological behavior)[또는 점탄성 거동(viscoelastic behavior)]을 보이고 있는 점에 있다.1,2)
	반고형 물질 중 의약품에 속하는 물질은?	의약품, 화장품, 식품산업을 비롯한 다양한 산업분야에서는 고체적 성질과 액체적 성질을 공유하고 있는 소위 반고형 물질(semi-solid materials)로 분류되는 물질이 광범위하게 취급되고 있다. 이들 중에서도 특히 의약품에 속하는 물질을 반고형 제제(semi-solid dosage forms)라고 하여 연고제, 크림류, 로션류, 겔류, 안연고제, 좌제 등을 들 수 있으며 그 대부분은 신체의 국소에 적용하거나 전신효과를 얻고자 하는 목적으로 널리 사용되고 있다. 이러한 반고형 제제의 역학적 특징은 낮은 온도와 작은 크기의 외력하에서는 탄성적 특성이 강한 고체적(solid-like) 성질을 나타내는 반면에 높은 온도와 큰 크기의 외력하에서는 점성적 특성이 강한 액체적(liquid-like) 성질을 나타내는 복잡한 레올로지 거동(rheological behavior)[또는 점탄성 거동(viscoelastic behavior)]을 보이고 있는 점에 있다.
	고분자 물질의 경우 일반적으로 시간에 따른 탄성적 거동의 변화는 어떻게 구분하나?	고분자 물질의 경우 일반적으로 시간에 따른 탄성적 거동의 변화는 유리상태영역(glassy state region), 전이영역(transition region), 고무상 평탄영역(rubbery plateau region) 및 유동영역(flow region)의 네 단계로 구분된다. 또한 이러한 시간에 따른 특성은 시간-온도 중첩원리(time-temperature superposition principle)에 의해서 온도에 따른 탄성율의 변화로 변환하여 취급될 수 있다.

참고문헌 (50)

J.H. Kim, K.W. Song, J.O. Lee and C.H. Lee, Studies on the flow properties of semi-solid dosage forms (I) : Steady shear flow behavior of toothpastes, J. Korean Pharm. Sci., 25, 213-221 (1995)
J.H. Kim, K.W. Song, G.S. Chang, J.O. Lee and C.H. Lee, Studies on the flow properties of semi-solid dosage forms (II) : Temperature-dependent flow behavior of vaseline, J. Pharm. Soc. Korea, 41, 38-47 (1997)
B.W. Barry and M.C. Meyer, Sensory assessment of spreadability of hydrophilic topical preparations, J. Pharm. Sci., 62, 1349-1354 (1973)

상세보기
M.L. De Martine and E.L. Cussler, Predicting subjective spreadability, viscosity and stickiness, J. Pharm. Sci., 64, 976-982 (1975)

상세보기
R. Brummer, Rheology essentials of cosmetic and food emulsions, Springer-Verlag, Berlin (2006)
M.D. Planas, F.G. Rodriguez, R.B. Maximinno and J.V.H. Dominguez, Thixotropic behavior of a microcrystalline cellulose-sodium carboxymethyl cellulose gel, J. Pharm. Sci., 77, 799-801 (1988)

상세보기
G.B. Thurston and A. Martin, Rheology of pharmaceutical system : Oscillatory and steady shear of non-Newtonian viscoelastic liqiuds, J. Pharm. Sci., 67, 1499-1506 (1978)

상세보기
J. Ceulemans, L.V. Santvliet and A. Ludwig, Evaluation of continuous shear and creep rheometry in the physical characterisation of ointmets, Int. J. Pharm., 176, 187-202 (1999)

상세보기
C. Viseras, G.H. Meeten and A. Lopez-Galindo, Pharmaceutical grade phyllosilicate dispersions : The influence of shear history on floc structure, Int. J. Pharm., 182, 7-20 (1999)

상세보기
S. Ishikawa and M. Kobayashi, Effect of the powder addition to carboxyvinyl polymer hydrogel on viscoelasticity, Chem. Pharm. Bull., 40, 1897-1901 (1992)

상세보기
L. Bromberg, M. Temchenko, V. Alakhov and T.A. Hatton, Bioadhesive properties and rheology of polyether-modified poly(acrylic acid) hydrogels, Int. J. Pharm., 282, 45-60 (2004)

상세보기
V.S. Rudraraju and C.M. Wyandt, Rheology of microcrystalline cellulose and sodium carboxymethyl cellulose hydrogels using a controlled stress rheometer (part II), Int. J. Pharm., 292, 63-73 (2005)

상세보기
K.S. Anseth, C.N. Bowman and L. Brannon-Peppas, Mechanical properties of hydrogels and their experimetal determination, Biomaterials, 17, 1647-1657 (1996)

상세보기
D.S. Jones, Dynamic mechanical analysis of polymeric systems of pharmaceutical and biomedical significance, Int. J. Pharm., 179, 167-178 (1999)

상세보기
K.W. Song, H.Y. Kuk and G.S. Chang, Rheology of concentrated xanthan gum solutions : Oscillatory shear flow behavior, Korea-Australia Rheol. J., 18, 67-81 (2006)

원문보기 상세보기
L. Ma and G.V. Barbosa-Canovas, Simulating viscoelastic properties of selected food gums and gum mixtures using a fractional derivative model, J. Texture Studies, 27, 307-325 (1996)

상세보기
A.B. Metzner, Rheology of suspensions in polymeric liquid, J. Rheol., 29, 739-775 (1985)

상세보기
J.C. Boylan, Rheological study of selected pharmaceutical semisolids, J. Pharm. Sci., 55, 710-715 (1966)

상세보기
S.S. Davis, Viscoelastic properties of pharmaceutical semisolid II : Creams, J. Pharm. Sci., 58, 418-421 (1969)

상세보기
G.W. Radebaugh and A.P. Simonelli, Phenomenological viscoelasticity of a heterogeneous pharmaceutical semisolid, J. Pharm. Sci., 72, 415-422 (1983)

상세보기
G.W. Radebaugh and A.P. Simonelli, Temperature-frequency equivalence of the viscoelastic properties of anhydrous lanolin USP, J. Pharm. Sci., 72, 422-425 (1983)

상세보기
S.L. Rosen, Fundamental principles of polymeric materials, Wiley Interscience, New York (1993)
E.B. Vadas, H.L. Goldsmith and S.G. Mason, The microrheology of colloidal dispersions. III. Concentrated emulsions, Trans. Soc. Rheol., 30, 373-407 (1976)

상세보기
P. Sherman, Proceedings of the fourth international congress on rheology, E.H. Lee Ed., Interscience, New York (1965)
E.G. Richardson, Flow properties of disperse systems, J.J. Hermans Ed., North-Holland, Amsterdam (1953)
C.D. Han and R.G. King, Measurement of the rheological properties of concentrated emulsions, J. Rheol., 24, 213-237 (1980)

상세보기
A.Y. Malkin, I. Masalova, P. Slatter and K. Wilson, Effect of droplet size on the rheological properties of highlyconcentrated w/o emulsions, Rheol. Acta, 43, 584-591 (2004)

상세보기
I. Masalova and A.Y. Malkin, Flow of super-concentrated emulsions, AIP Conf. Proc., 832, 412-418 (2006)

상세보기
I. Masalova and A.Y. Malkin, Peculiarities of rheological properties and flow of highly concentrated emulsions : The role of concentration and droplet size, Colloid J., 69, 206-219 (2007)

상세보기
S.R. Derkatch, S.M. Levachov, A.N. Kuhkushkina, N.V. Novosyolova, A.E. Kharlov and V.N. Matveenko, Rheological properties of concentrated emulsions stabilized by globular protein in the presence of nonionic surfactant, Colloids Surf., 298, 225-234 (2007)

상세보기
T.G. Mason, J. Bibette and D.A. Weitz, Yielding and flow of monodisperse emulsions, J. Colloid Interface Sci., 179, 439-448 (1996)

상세보기
R. Pal, Dynamic of flocculated emulsion, Chem. Eng. Sci., 52, 1177-1187 (1997)

상세보기
P. Manoj, A.D. Watson, D.J. Hibberd, A.J. Fillery-Travis and M.M. Robins, Characterization of a depletion-flocculated polydisperse emulsion. II. Steady-state rheological investigations, J. Colloid Interface Sci., 207, 294-302 (1998)

상세보기
T.G. Mason, New fundamental concepts in emulsion rheology, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 4, 231-238 (1999)

상세보기
I. Masalova, A.Y. Malkin, P. Slatter and K. Wilson, The rheological characterization and pipeline flow of high concentration water-in-oil emulsions, J. Non-Newt. Fluid Mech., 112, 101-114 (2003)

상세보기
R. Brummer and S. Godersky, Rheological studies to objectify sensations occurring when cosmetic emulsions are applied to the skin, Colloids Surf., 152. 89-94 (1998)
K.W. Song, Y.J. Kim and C.H. Lee, Rheological behavior of semi-solid ointment base (vaseline) in steady shear flow fields, J. Korean Pharm. Sci., 37, 137-148 (2007)
H.A. Barnes and K. Walters, The yield stress myth?, Rheol. Acta, 24, 323-326 (1985)

상세보기
H.A. Barnes, The yield stress : A review of ' $\pi\;\alpha\;\beta\;\nu\;\tau\;\alpha\;\rho\;\varepsilon\;\iota$ ' - Everything flows?, J. Non-Newt. Fluid Mech., 81, 133-178 (1999).

상세보기
H. Zhu, Y.D. Kim and D. De Kee, Non-Newtonian fluids with a yield stress, J. Non-Newt. Fluid Mech., 129, 177-181 (2005)

상세보기
P.H.T. Uhlherr, J. Guo, C. Tiu, X.M. Zhang, J.Z.Q. Zhou and T.N. Fang, The shear-induced solid-liquid in yield stress materials with chemically different structures, J. Non-Newt. Fluid Mech., 125, 101-119 (2005)

상세보기
H. Zhu and D. De Kee, A numerical study for the cessation of Couette flow of non-Newtonian fluids with a yield stress, J. Non-Newt. Fluid Mech., 143, 64-70 (2007)

상세보기
D.M.A. Buzza, C.-Y.D. Lu and M.E. Cates, Linear shear rheology of incompressible foams, J. Phys. II (France), 5, 37-52 (1995)

상세보기
K.W. Song and G.S. Chang, Steady shear flow and dynamic viscoelastic properties of semi-solid food materials, Korean J. Rheol., 11, 143-152 (1999)
D.Y. Song and T.Q. Jiang, Study on the constitutive equation with fractional derivative for the viscoelastic fluids : Modified Jeffreys model and its application, Rheol. Acta, 37, 512-517 (1998)

상세보기
Y. Isono and J.D. Ferry, Stress relaxation and differential dynamic modulus of polyisobutylene in large shearing deformations, J. Rheol., 29, 273-280 (1985)

상세보기
W. Wilhelm, Fourier transform rheology, Macromol. Mater. Eng., 287, 83-105 (2002)

상세보기
J.H. Cha, G.S. Chang and K.W. Song, Large amplitude oscillatory shear flow behavior of commercial mayonnaise : Preliminary experimental study, Theor. Appl. Rheol., 6, 121-125 (2002)
K. Hyun, S.H. Kim, K.H. Ahn and S.J. Lee, Large amplitude oscillatory shear as a way to classify the complex fluids, J. Non-Newt. Fluid Mech., 107, 51-65 (2002)

상세보기
W.H. Li, H. Du and N.Q. Guo, Dynamic behavior of MR suspensions at moderate flux densities, Mater. Sci. Eng., A 371, 9-15 (2004)

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구
Rheological Properties of Antiphlamine-S® Lotion 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

질의응답

참고문헌 (50)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구 Rheological Properties of Antiphlamine-S® Lotion 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

질의응답

참고문헌 (50)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

송기원 (36)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구
Rheological Properties of Antiphlamine-S® Lotion 원문보기