粉體基礎(chǔ)與流變學(xué)基礎(chǔ)

關(guān)于粉體基礎(chǔ)與流變學(xué)基礎(chǔ)第1頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五第五章粉體學(xué)粉體學(xué)：研究各種形狀粒子聚合體性質(zhì)的科學(xué)。粉體的基本性質(zhì)

形態(tài)和比表面積粒徑與粒度分布粉體的密度孔隙率和填充率流動性粉體學(xué)在藥劑中的應(yīng)用第2頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五一、粉體的基本性質(zhì)（一）定義粉體是無數(shù)個固體粒子的集合體在制藥行業(yè)常用研究范圍：1μm~10mm

納米級別的研究正在深入發(fā)展“第四態(tài)”：流動性、壓縮性、抗形變粉（Powders):≤100μm

粒（Particles):＞100μm第3頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五一級粒子：單一粒子——結(jié)晶、實(shí)體顆粒

第4頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五二級粒子：單一粒子的聚結(jié)物——造粒物第5頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五（二）形態(tài)和比表面積形態(tài)：球形、立方形、片狀、柱狀、鱗狀、棒狀、針狀、塊狀、纖維狀等。比表面積：單位重量（或體積）粉體所具有的表面積一、粉體的基本性質(zhì)第6頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五粒子形態(tài)形狀指數(shù)：1、球形度2、圓形度形狀系數(shù)1、體積形狀系數(shù)2、表面積形狀系數(shù)3、比表面積形狀系數(shù)第7頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五粒子比表面積比表面積表示方法：1、體積比表面積2、重量比表面積第8頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五（三）粒徑與粒度分布

粒徑：粒子的大小，是決定粉體其他性質(zhì)的最基本的性質(zhì)。粒子徑：幾何學(xué)徑（長、短徑、定向徑、等價(jià)徑等）、比表面徑、有效徑、平均徑粒子徑的測定方法：光學(xué)顯微鏡法、篩分法、庫爾特計(jì)數(shù)法、沉降法、比表面積法

粒度分布：反應(yīng)粒子大小的均勻程度。一、粉體的基本性質(zhì)第9頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

真密度：ρp=W/Vp

粒密度：ρg=W/Vg

堆密度：ρb=W/Vb一、粉體的基本性質(zhì)（四）粉體的密度第10頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五真密度ρp=W/Vp不包括顆粒內(nèi)外空隙的體積第11頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

ρg=W/Vg粒密度不包括顆粒之間空隙的體積第12頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

ρb=W/Vb堆密度(松密度）粉體所占容器的體積第13頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五孔隙率：粉體中孔隙容積所占的比例

ε=（Vb–Vp）/Vb一、粉體的基本性質(zhì)（五）孔隙率和填充率第14頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五一、粉體的基本性質(zhì)（五）孔隙率和填充率

填充率

g=1–ε第15頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五休止角和流速表示休止角一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

hr第16頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

判斷哪堆粉末流動性好？AB第17頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五休止角測定一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

第18頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五1、休止角

一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

≤30°流動性好≤40°基本滿足≥40°流動性差第19頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五2、流速:單位時間內(nèi)粉體由一定孔徑的孔或管中流出的速度。3、內(nèi)摩察系數(shù)一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

第20頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

影響流動性的因素

粒子大小及分布粒子形態(tài)及表面粗糙性含濕量加入助流劑、潤滑劑一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

第21頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五改善流動性的方法適當(dāng)增加粒子徑控制含濕量添加少量細(xì)粉加入潤滑劑第22頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五

指固體表面吸附水分的現(xiàn)象后果：流動性下降、固結(jié)潤濕、液化，直至促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)而降低藥物穩(wěn)定性。A水溶性藥物：臨界相對濕度CRH

水溶性藥物混合物：CRHAB=CRHA·CRHBB水不溶性藥物的吸濕性隨著相對濕度的變化而緩慢發(fā)生變化，沒有臨界點(diǎn)。混合物的吸濕性具有加和性。一、粉體的基本性質(zhì)（六）吸濕性

第23頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五測定CRH的意義1、可作為藥物吸濕性的指標(biāo)2、為生產(chǎn)、儲藏的環(huán)境提供參考3、為選擇防濕性輔料提供參考第24頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五25

(七)潤濕性(wetting)潤濕性是指固體界面由固-氣界面變?yōu)楣?液界面現(xiàn)象。粉體的潤濕性對片劑、顆粒劑等到固體制劑的崩解性、溶解性等具有重要意義。液滴在固液表面邊緣的切線與固體平面間的夾角稱接觸角。固體的潤濕性用接觸角θ表示。

液滴在固體表面上所受的力達(dá)平衡時符合Yong’s公式：

Ysg=Ysl+Ylgcosθ式中，Ysg、Ysl、Ylg分別固-氣、固-液、氣-液間的界面張力。第25頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五26

θ=0o，完全潤濕；θ=180o，完全不潤濕；θ=0-90o，能被潤濕；θ=90-180o，不被潤濕。第26頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五（八）粘附性與凝聚性粘附性是指不同分子間產(chǎn)生的引力。凝聚性是指同分子間產(chǎn)生的引力。原因：干燥時主要是范德華力與靜電力；濕潤時主要是液體橋或水分蒸發(fā)產(chǎn)生的固體橋。第27頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五（九）壓縮成形性壓縮性指粉體在壓力下體積減少的能力；成形性表示物料緊密成一定形狀的能力。壓縮成形性原理：1、壓縮后粒子間距離近產(chǎn)生范德華力與靜電力；2、受壓朔性變形使粒子間接觸面增大；3、粒子受壓破碎產(chǎn)生新生面積具較大表面自由能；4、壓縮中摩擦產(chǎn)熱發(fā)生熔融，解壓形成固體橋；第28頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五5、粒子在受壓變形時相互嵌合產(chǎn)生機(jī)械結(jié)合力；6、水溶性成分在粒子的接觸點(diǎn)析出結(jié)晶形成固體橋。第29頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五二、粉體學(xué)在藥劑中的應(yīng)用1．在處方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用保證藥物制劑的質(zhì)量：溶出、崩解、穩(wěn)定性、外觀、活性物質(zhì)的均勻性、強(qiáng)度等。保證生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行：流動性、充填性、壓縮成形性、粘沖、退片等。第30頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五2．在固體制劑生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用

控制參數(shù)：粒度、粒度分布、流動性、充填性、濕含量、上下沖壓力、模壁殘留壓力等，最終得到合格產(chǎn)品。二、粉體學(xué)在藥劑中的應(yīng)用第31頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五3.便于控制固體制劑的質(zhì)量,有利于GMP的實(shí)施，推動自動化、連續(xù)化、現(xiàn)代化生產(chǎn)。4.促進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)與新劑型的發(fā)展納米技術(shù)在制劑中的研究領(lǐng)域需要去探討。提高溶出度-促進(jìn)藥物的吸收、膠體制劑的發(fā)展、粉末吸入劑、難溶性藥物的溶液制劑等二、粉體學(xué)在藥劑中的應(yīng)用第32頁，共35頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)30分，星期五流變學(xué)基礎(chǔ)一、流變學(xué)的基本概念

1、流變學(xué)就是研究液體流動和固體變形的科學(xué)。2、內(nèi)應(yīng)力給固體施加外力時固體內(nèi)部存在的使固體保持原狀的力；3、彈性變形與塑性變形：4、剪切應(yīng)力與剪切速