6第六章-粉體學(xué)基礎(chǔ)解析

藥劑學(xué)中山大學(xué)新華學(xué)院第六章

－粉體學(xué)根底學(xué)習(xí)要求把握粉體學(xué)在藥劑學(xué)中的意義把握粒徑的表征,了解粒徑測定方法的生疏比外表積、密度與空隙率定義及對于固體制劑質(zhì)量的影響把握粉體流淌性的評價(jià)測定及影響因素與改善方法生疏粉體吸濕性與潤濕性定義及藥劑學(xué)意義了解粉體填充性、黏附性、分散性與壓縮性主要內(nèi)容

第一節(jié)概述其次節(jié)粉體粒子的根本性質(zhì)第三節(jié)粉體的性質(zhì)粉體的密度與空隙率粉體的流淌性與充填性粉體的吸濕性與潤濕性第四節(jié)黏附性與黏著性第五節(jié)粉體的壓縮性質(zhì)什么是粉體？粉體的組成單元？--很多個(gè)固體粒子集合體的總稱;--一級粒子〔primaryparticles〕:二級粒子〔secondparticles〕；--＞100m“粒”，＜100m“粉”；

第一節(jié)概述粉體微粒大小的分類粉體學(xué)爭論的內(nèi)容？粉體的根本性質(zhì)及其應(yīng)用的科學(xué)。如：CRH〔吸濕性〕、流淌性爭論粉體學(xué)的意義？供給理論依據(jù)、試驗(yàn)方法。第一節(jié)概述“第四物態(tài)”以片劑的壓片過程為例說明粉體的性質(zhì)：顆粒流入沖?！魈市浴惨后w的性質(zhì)〕由顆粒壓制成片——壓縮性〔氣體的性質(zhì)〕壓成片后片子的彈性變形〔塑性變形〕—抗變形力量〔固體的性質(zhì)〕其次節(jié)粉體根本的性質(zhì)一、粒子徑與粒度分布二、粒子形態(tài)三、粒子的比外表積一、粒子徑與粒度分布粒子徑表示方法表示粒子大小的方法粒度分布〔particlesizedistribution〕表示不同粒徑的粒子群在粉體中所分布的狀況，反映粒子大小的均勻程度。平均粒子徑粒子徑的測定方法粒子徑表示方法及其測定方法1、幾何學(xué)粒子徑〔geometricdiameter〕2、沉降速度相當(dāng)徑〔settlingvelocitydiameter〕3、篩分徑〔sievingdiameter〕粒子徑表示方法及其測定方法1、幾何學(xué)粒子徑三軸徑定方向徑圓相當(dāng)徑球相當(dāng)徑：體積相當(dāng)徑、外表積相當(dāng)徑、比外表積相當(dāng)徑1、幾何學(xué)粒子徑(1)三軸徑——反映粒子的實(shí)際尺寸光學(xué)〔＞0.5m〕電子〔＞0.01m〕(2)定方向徑(3)圓表積相當(dāng)徑Heywood徑Feret徑：定方向接線徑Martin徑：定方向等分徑

Krummbein徑：定方向最大徑

Heywood徑DH投影面積圓相當(dāng)徑

〔3〕球相當(dāng)徑體積球相當(dāng)徑外表積球相當(dāng)徑等比外表積相當(dāng)徑〔1〕等體積相當(dāng)徑與粒子體積一樣的球體直徑；庫爾特計(jì)數(shù)法：1～600m；測定原理：粒子通過細(xì)孔時(shí)，粒子體積排解孔內(nèi)電解質(zhì)而電阻發(fā)生轉(zhuǎn)變；利用電阻與粒子體積成正比的關(guān)系將電信號(hào)換算成直徑。〔2〕等比外表積/外表積相當(dāng)徑比外表積等價(jià)徑≤100m與猜測粒子具有等比外表積球的直徑；吸附法或透過法求得〔Page93〕;為平均粒徑，不能求粒徑分布。2、沉降速度相當(dāng)徑〔Stokes徑〕與粒子具有一樣沉降速度〔恒速〕球形粒子的直徑；沉降法＜100m。3、篩分徑〔sievingdiameter〕粒徑表示方法：(-a+b)粗細(xì)篩孔直徑的算術(shù)或幾何平均值；粒度分布?(a+b)(ab)?利用篩孔將粉體機(jī)械阻擋而進(jìn)展分級篩號(hào)用“目”表示，即每英寸(25.4mm)長度上開有的孔數(shù)。篩分法：＞45

m粒子徑的測定原理及方法不同，Page88表6-4列出了粒徑的不同測定方法與粒徑的測定范圍。

粒度測定方法1.顯微鏡法〔microscopicmethod〕主要測定幾何粒徑主要測定以個(gè)數(shù)、面積為基準(zhǔn)的粒度分布。顯微鏡Stocks徑,0.5μm-100μm的粒徑的測定，常用Andreasen吸管法。測得的粒徑分布是以重量為基準(zhǔn)的。Stocks徑的測定方法還有離心法、比濁法、沉淀天平法、光掃描快速粒度測定法等。常用于不溶性物料的粒度測定。3.沉降法〔sedimentationmethod〕離心沉降重力沉降測得的是等體積球相當(dāng)徑(1μm-600μm)，粒徑分布以個(gè)數(shù)或體積為基準(zhǔn)?；鞈覄?、乳劑、脂質(zhì)體、粉末藥物等可以用本法測定。2.庫爾特計(jì)數(shù)法〔coultercountermethod〕庫爾特計(jì)數(shù)器是應(yīng)用最廣的測量方法。常用的測定范圍在45μm以上。5.篩分法〔sievingmethod〕絲網(wǎng)篩電沉積篩氣體吸附法、氣體透過法氣體透過法只能測粒子外部比外表積，粒子內(nèi)部空隙的比外表積不能測，因此不適合用于多孔形粒子的比外表積的測定。6、比外表積的測定方法透過法現(xiàn)代新技術(shù)綜合性圖像分析系統(tǒng)：德國ZBAS2023圖像靜態(tài)光散射法：依據(jù)夫朗和費(fèi)衍射理論設(shè)計(jì)的激光粒度儀的測量范圍為3～1000μm。如LSPⅡ激光粒度儀(中國天津大學(xué))、SERIES2600Ｃ型激光粒度儀(英國)、SKL7000激光粒度(日本)、LS100型和LS200型全自動(dòng)激光粒度(美國)等。動(dòng)態(tài)光散射法：適于測定亞微米級顆粒,測量范圍為0.001～5μm,如SERIES4700Ｃ激光動(dòng)態(tài)光散射粒度(英國)。顆粒群的粒度分布列表法：將測定和分析的結(jié)果準(zhǔn)確地排列出來圖解法：結(jié)果繪成顆粒群的粒度組成特性的曲線頻率分布曲線和累計(jì)分布曲線函數(shù)法：數(shù)學(xué)法規(guī)納出分布規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式粒度分布—留意選擇基準(zhǔn)頻率分布(frequencysizedistribution)表示與各個(gè)粒徑相對應(yīng)的粒子占全粒子群中的百分?jǐn)?shù)〔微分型〕累積分布〔cumulativesizedistribution〕表示小于(pass)或大于(on)某粒徑的粒子占全粒子群中的百分?jǐn)?shù)〔積分型〕Page86中位徑是指由不同粒徑組成的粒子群的平均粒徑。中位徑是最常用的平均徑，也叫中值徑，在累積分布中累積值正好為50%所對應(yīng)的粒子徑，常用D50表示。中位徑--平均粒子徑〔一〕外形指數(shù)

球形度

圓形度

〔二〕外形系數(shù)二、粒子的形態(tài)〔一〕比外表積的表示方法

1.體積比外表積Svcm2/cm3

2.重量比外表積Swcm2/g

〔二〕意義

1.粒子大小的量度

2.影響粒子吸附、藥理三.粒子的比外表積第三節(jié)粉體的性質(zhì)粉體的密度與空隙率粉體的流淌性與充填性粉體的吸濕性與潤濕性一粉體的密度與空隙率〔一〕粉體的密度真密度〔truedensity〕粒密度〔granuledensity〕松密度〔bulkdensity〕粉體密度的測定方法——測定體積〔二〕粉體的空隙率(porosity)〔一〕粉體的密度1、粉體的密度真密度〔truedensity，ρt〕顆粒密度〔granuledensity，ρg〕松/堆密度〔bulkdensity，ρb〕振實(shí)密度〔tapdensity，ρbt〕ρt≥ρg＞ρbt≥ρb

〔一〕粉體的密度2、粉體密度的測定真密度與顆粒密度液浸法√〔liquidimmersionmethod〕比重瓶壓力比較法松密度與振實(shí)密度-量筒法m0空瓶重，ms＝瓶+樣maL=瓶+樣+液mL＝瓶+滿液粉體密度影響固體制劑的充填性：如顆粒劑的自動(dòng)化包裝、膠囊的裝填等生產(chǎn)過程及質(zhì)量掌握應(yīng)用。P99〔二〕粉體的空隙率(porosity)空隙率：指粉體層中空隙所占有的比率?？障堵视绊懛垠w充填性：如膠囊的裝填、片劑崩解〔在崩解前的吸水受空隙率大小的影響，一般要求空隙率5%-35%?！扯?、粉體的流淌性與充填性〔一〕粉體的流淌性流淌性的評價(jià)與測定方法粉體流淌性的影響因素與改善方法〔二〕粉體的充填性充填性表示法顆粒的排列模型充填狀態(tài)的變化助流劑對充填性的影響

〔一〕粉體流淌性的評價(jià)與測定方法

1.休止角〔angleofrepose)

2.流出速度法〔flowvelocity)

3.壓縮度

rh休止角：是指松積存時(shí)料堆的圓錐斜面與水平角所夾的角。反映了顆粒摩擦力或顆粒群流淌性的大小程度。對于同一種物料，粒徑越小則休止角越大；一般顆粒越接近球形，休止角越小。休止角測定儀休止角是檢驗(yàn)粉體流淌性好壞的最簡便的方法。止角越小，流淌性越好一般認(rèn)為θ≤30°時(shí)流淌性好，θ≤40°時(shí)可以滿足生產(chǎn)過程中流淌性的需求。流出速度的測定移去擋板的同時(shí)開頭計(jì)時(shí)在規(guī)定條件下，肯定量粉體流出時(shí)間越短，流淌性越好。壓縮度的測定電動(dòng)機(jī)物料固定螺絲V0V1ρfρ0ρf:最嚴(yán)密度ρ0:最松密度壓縮度20%以下時(shí)粉體流淌性好。顆粒和粉末特性〔多功能型〕振實(shí)密度松裝(自然積存)密度休止角流出時(shí)間空隙率1.增加粒子大小

2.粒子形態(tài)與外表粗糙度

3.含濕量

4.參加助流劑的影響〔二〕粉體流淌性的影響因素與改善方法〔二〕影響粉體流淌性的因素及改善方法粒子大小↓摩擦力、附著性和聚攏性－片劑濕法制粒工藝；含水量黏結(jié)力↑，→枯燥；過于枯燥則引起粉塵飛揚(yáng)；粒子形態(tài)及外表粗糙度轉(zhuǎn)變粒子形態(tài)，↓摩擦力；參加助流劑的影響：少量，滑石粉/微粉硅膠密度：＞0.4g/cm2粒徑/μm休止角0200400600800

7060504030含水量對粉末黏結(jié)力的影響1海藻酸鈉2西黃蓍膠3小麥淀粉4玉米淀粉5馬鈴薯淀粉三、粉體的吸濕性與潤濕性〔一〕吸濕性〔moistureabsorption〕指固體外表吸附水分的現(xiàn)象。PwPP>Pw吸潮PwPP<Pw風(fēng)干平衡水分、物料吸濕特性曲線水溶性藥物吸濕平衡曲線水溶性藥物吸濕平衡曲線臨界相對濕度CRHCRHAB＝CRHA×CRHB，與各成分的量無關(guān)；意義：①作為藥物吸濕性指標(biāo)；②為生產(chǎn)、貯藏環(huán)境供給參考；③為選擇防濕性輔料供給參考。水不溶性藥物吸濕平衡曲線混合物的吸濕性具有加和性〔二〕潤濕性潤濕(wetting)是固體界面由固-氣界面變?yōu)楣?液界面的現(xiàn)象，即液體在固體外表上的粘附現(xiàn)象?！捕碀櫇裥酝耆粷櫇癫荒軡櫇衲軡櫇裢耆珴櫇窠佑|角θ猜測固體潤濕狀況！接觸角粉體潤濕性影響固體制劑質(zhì)量：如崩解、溶出等。參加外表活性劑，可降低外表張力，改善疏水性藥物的潤濕性。第四節(jié)黏附性與黏著性黏附性〔adhesion〕—不同分子間產(chǎn)生的引力；黏著性〔cohesion〕—同分子間產(chǎn)生的引力；影響粉體的充填性、流淌性。緣由：①在枯燥狀態(tài)下主要是范德華力與靜電力的作用；②在潤濕狀態(tài)下主要由粒子外表存在的水分形成液體橋或由于水分的削減而產(chǎn)生的固體橋發(fā)揮作用。＋措施：①增大粒徑——濕法制粒。②參加助流劑。③掌握水分。第五節(jié)粉體的壓縮性質(zhì)壓縮性(compressibility)：粉體在壓力積削減的力量。成形性(compactibility)：物料嚴(yán)密