一、实验目的
依托芬兰碍颈产谤辞苍动态表面张力仪搭载帕尔贴程控变温模块，建立甘油、丙二醇二元药用混合溶剂配比梯度+温度梯度双变量变温张力标准化可复现测试体系。甘油与丙二醇作为药用溶剂、助溶剂、保湿剂、雾化载体，二者不同复配比例及储存/使用温度会改变分子氢键网络、黏度、界面分子排布密度，直接影响液体制剂润湿能力、雾化性能、黏膜铺展性、体系稳定性与低温储存析晶风险。
本方案通过奥颈濒丑别濒尘测吊片法采集不同体积配比、连续阶梯温度下静态平衡表面张力、长时间动态张力曲线，量化温度系数、配比-张力响应规律，确定药用最优复配比例、适宜使用温度区间、低温冷链稳定性边界，为口服液、外用凝胶、吸入雾化液、透皮制剂处方开发及质量标准建立提供药典合规的界面物性量化数据，整套测试流程可完全重复用于申报资料原始记录。
二、实验前期准备
1. 仪器与耗材准备
1.1 测试主机与配套模块
主机选用芬兰Kibron EZ-Pi+或Epsilon动态表面张力仪，配备帕尔贴程控变温样品台（温度可控5 ℃～60 ℃）、Wilhelmy合金吊片探针、温度闭环控制系统、动态张力采集软件；大批量配比梯度筛查可搭配Delta-8八通道高通量模块。
1.2 实验耗材
药用级甘油（丙三醇）、药用级1,2-丙二醇（符合药典注射级/外用级标准）；18.2 MΩ超纯水；100 mL容量瓶、高精度移液管、比重瓶；0.22 μm滤器；丁烷喷灯；异丙醇、无水乙醇；低吸附石英样品杯；恒温超声清洗机；封口膜。
1.3 探针与容器预处理规范
每组测试前，丁烷火焰充分灼烧Wilhelmy吊片，彻底去除多元醇羟基吸附残留，室温自然冷却后悬挂于传感器，在对应温度纯水体系完成零点校准与纯水张力标定，确保基线波动≤±0.1 mN/m。
石英样品杯每次使用后依次异丙醇浸泡、无水乙醇冲洗、超纯水多次润洗，氮气吹干，禁止手部触碰内壁液相区域，避免有机物污染造成张力漂移。
1.4 仪器环境与基础参数锁定
设备放置减震大理石台面，远离压缩机、摇床震动与空调直吹气流；整机通电预热40 min，软件统一设定吊片浸入深度、样品台升降速度、数据采集频率；变温模式设置升温/降温速率统一为0.5 ℃/min，防止温度骤变导致液体对流扰动液面。
2. 混合液配制与双梯度实验组别设计
2.1 梯度配比设计（体积分数，无水二元混合体系）
设置9组连续配比梯度，覆盖制剂常用区间：
1. 纯甘油 100:0
2. 甘油90%+丙二醇10%
3. 甘油80%+丙二醇20%
4. 甘油70%+丙二醇30%
5. 甘油50%+丙二醇50%
6. 甘油30%+丙二醇70%
7. 甘油20%+丙二醇80%
8. 甘油10%+丙二醇90%
9. 纯丙二醇 0:100
配制操作：室温精准量取两种辅料，涡旋搅拌5 min至均一透明体系，40 kHz超声脱气30 min消除微小气泡，密封避光静置备用，现配现测避免吸潮引入水分干扰结果。
2.2 变温温度梯度（模拟制剂全场景）
按照药品储存、加速稳定性、生理使用、雾化高温工况设置阶梯温度点：
5 ℃（冷藏储存）、15 ℃、25 ℃（室温基准）、37 ℃（人体生理温度）、40 ℃（加速稳定性）、50 ℃、60 ℃（雾化加热极限）。
执行方式：同一配比样品从低温到高温逐级升温测试，每一个温度点恒温保温15 min，保证样品内部温度均匀一致再开始采集数据。
2.3 对照组设置
1. 空白纯水对照组：每个温度点标定纯水理论张力，用于仪器可靠性校验；
2. 单一纯品对照组：纯甘油、纯丙二醇单独作为基线参照；
3. 平行重复组：每个配比+温度组合独立配制3份样品，三次测试取平均值计算标准差，满足统计学要求。
3. 基线预校准验证
在25 ℃下完成纯水张力标定，数值与文献标准值偏差＜0.2 mN/m判定仪器合格；随机选取中间配比（50:50）做全温度预扫描，确认变温台控温精度、液面无挥发明显损耗、无气泡扰动，方可启动正式梯度测试。
叁、碍颈产谤辞苍变温梯度标准化上机操作全流程
1. 单配比样品逐级变温测试步骤
1.1 样品加样
沿恒温石英杯内壁缓慢平稳加入160 μL甘油丙二醇混合液，加注动作平缓，杜绝冲击液面裹入气泡，目视存在气泡直接作废重新取样。将样品杯卡入帕尔贴温控卡槽，关闭仪器防风外罩隔绝气流影响。
1.2 低温起点恒温平衡
设置第一档目标温度5 ℃，仪器自动以0.5 ℃/min速率降温至设定值，系统自动保温15 min，软件实时监测温度探头读数，待温度稳定无波动后，启动传感器零点二次微调。
1.3 动态+静态张力数据采集
两种模式同步采集，用于规律分析：
模式一：平衡静态表面张力，吊片浸入液面稳定60 s，读取稳定张力数值并记录；
模式二：长时间动态表面张力，连续采集90 min张力-时间曲线，观察多元醇分子界面吸附是否随时间发生漂移，判断体系界面稳定性。
每组测试完成导出原始曲线与稳态数值。
1.4 梯度升温连续测试
当前温度点测试结束后，设置下一档温度，继续以0.5 ℃/min升温，每一档均恒温保温15 min再重复采集张力数据，直至完成60 ℃最高温全部点位。
1.5 样品更换与探针清洁
该配比全温度梯度测试完毕后，升起探针火焰灼烧彻底清洁，倒掉废液，样品杯溶剂清洗吹干，再更换下一个配比混合液重复上述整套变温流程。测试顺序建议黏度由低到高（纯丙二醇→逐步提高甘油比例），减少高黏度甘油在探针残留污染。
2. 高通量微孔板批量测试（Delta-8机型可选）
96孔板每孔加入50 μL不同配比混合液，按配比矩阵排布，每孔设置3复孔；封板静置脱泡后放入带温控模块载板，软件设置程序阶梯升温，设备八通道同步自动完成全温度梯度扫描，每完成一块板插入纯水孔复测基线，抵消长时间运行传感器零点漂移。
3. 辅助关联验证试验（数据规律落地应用）
将张力梯度结果与制剂关键物性关联测定，完善论证链条：
1. 不同温度下混合体系黏度测定；
2. 低温5 ℃长期放置观察是否析晶分层；
3. 模拟黏膜接触角、雾化粒径测试；
把表面张力变化与雾化效率、低温稳定性、润湿铺展能力做对应拟合。
4. 实验收尾仪器维护
全部梯度测试结束后，整机做纯水多点温度校准；所有容器有机溶剂浸泡去除多元醇残留；探针灼烧清洁干燥存放；归档所有配比编号、温度点、原始张力曲线、平行样均值与标准偏差数据表。
四、数据处理、变化规律判定与药用处方优化依据
1. 核心量化参数提取
从碍颈产谤辞苍导出数据中提取可用于论文与申报资料的5项关键指标：
1. 各温度下稳态平衡表面张力数值；
2. 张力-温度线性拟合斜率（温度系数，表征温度敏感程度）；
3. 同一温度下张力随甘油/丙二醇体积占比变化趋势；
4. 动态张力90 min平台漂移量（判断界面稳定性）；
5. 高低温张力极差Δγ（评估温度波动带来物性波动大小）。
对叁次平行样品求取算术平均值，做单因素方差分析，标注显着性差异笔值。
2. 通用变化规律判定（甘油丙二醇二元体系固有特征）
（1）温度对张力的统一影响规律（所有配比通用）
在5～60 ℃区间内，任意固定配比，表面张力随温度升高呈近似线性单调下降。分子热运动加剧削弱分子间氢键作用力，界面过剩自由能降低，张力平稳走低；拟合斜率绝对值越大，代表该配比体系对温度越敏感，加速试验、雾化加热时物性波动越明显，处方优先选择斜率偏小的低温度敏感性配比。
低温5 ℃冷藏条件下张力整体最高，黏度最大，可用于预判低温下液滴收缩、雾化粒径变大、容易析出结晶的风险。
（2）配比对张力的影响规律（固定单一温度）
同等温度条件下，纯甘油表面张力＞纯丙二醇表面张力；随着混合液中丙二醇体积占比提升，整体平衡表面张力持续平缓下降。
原理：丙二醇碳链疏水作用更强，更容易在气液界面定向排布，降低界面自由能；甘油大量羟基形成分子间氢键网络，界面束缚力更强，张力更高。二者复配属于非理想混合体系，张力数值介于两组分之间，不存在极值突变点，可通过配比线性插值精准设定目标张力区间。
（3）动态张力曲线稳定性判定标准
优质药用混合体系：90 min动态张力曲线平直，漂移量＜0.3 mN/m，说明界面分子排布稳定，长期储存不会发生界面组分偏析；
若曲线持续缓慢下滑，代表长时间界面发生缓慢吸附重排，制剂长期放置后润湿、雾化性能会缓慢改变，需要调整配比或添加少量稳定剂。
3. 基于测试结果的药用处方优化规则
1. 吸入雾化制剂：优先选择丙二醇占比偏高配比，整体表面张力更低，高温雾化下更容易撕裂形成细小液滴，微细粒子分数更高，同时温度系数适中，加热雾化张力波动可控；
2. 外用保湿凝胶、透皮制剂：适当提高甘油比例，张力偏高带来更好的黏膜铺展黏附性，保湿持久度更强；
3. 冷链储存稳定性要求高的口服液：选取张力随温度变化斜率最小的中间复配比例，减小冬夏温度波动带来的物性差异，降低低温析晶概率；
4. 通过张力拐点确定最低有效添加比例，在满足润湿/雾化需求前提下减少高黏度甘油用量，改善制剂流动性与使用口感。
4. 论文/申报资料图表呈现规范
1. 二维折线图：横坐标温度，纵坐标表面张力，9条曲线区分不同甘油丙二醇配比，图例注明芬兰Kibron变温表面张力仪测定；
2. 等高线热力图：X轴甘油体积分数、Y轴温度、Z轴张力数值，直观展示双变量梯度全域变化；
3. 柱状图：同一温度下各组平均张力±误差棒，标注统计学显著性；
4. 拟合公式：给出各配比γ-T线性回归方程与R?，量化温度依赖关系。
五、实验关键注意事项
1. 甘油黏度极高，极易在Wilhelmy金属吊片表面形成羟基吸附膜，每一个样品、每一次温度切换必须火焰灼烧探针，否则会造成系统性偏低读数；
2. 高温60 ℃测试时多元醇存在微量挥发，每一个温度点保温时间严格统一，减少挥发带来浓度微小改变导致张力偏差；
3. 所有混合液必须充分超声脱气，微小气泡附着探针或液面会造成张力曲线剧烈震荡，无法读取稳态数值；
4. 全程杜绝台面震动与热风直吹，震动导致液面晃动读数不稳，气流加速溶剂挥发改变实际配比；
5. 本测试仅为无水二元溶剂表界面物性表征，最终制剂药效、刺激性、微生物稳定性仍需结合处方稳定性试验、安全性评价综合确定。
