粉體基礎(chǔ)與流變學(xué)基礎(chǔ)

粉體基礎(chǔ)與流變學(xué)基礎(chǔ)第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日第五章粉體學(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)用第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、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第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日一級粒子：單一粒子——結(jié)晶、實體顆粒

第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日二級粒子：單一粒子的聚結(jié)物——造粒物第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日（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)第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日粒子形態(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)第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日粒子比表面積比表面積表示方法：1、體積比表面積2、重量比表面積第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日（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)第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日

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）粉體的密度第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日真密度ρp=W/Vp不包括顆粒內(nèi)外空隙的體積第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日

ρg=W/Vg粒密度不包括顆粒之間空隙的體積第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日

ρb=W/Vb堆密度(松密度）粉體所占容器的體積第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日孔隙率：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）孔隙率和填充率第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、粉體的基本性質(zhì)（五）孔隙率和填充率

填充率

g=1–ε第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日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第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日

一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

判斷哪堆粉末流動性好？AB第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日休止角測定一、粉體的基本性質(zhì)（六）流動性

第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日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°流動性差第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日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

第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日

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

第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日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)粉加入潤滑劑第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日

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?；旌衔锏奈鼭裥跃哂屑雍托浴Ｒ?、粉體的基本性質(zhì)（六）吸濕性

第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日測定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二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日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。第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日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。第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日（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。第二十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日（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；第二十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日5、粒子在受壓變形時相互嵌合產(chǎn)生機械結(jié)合力；6、水溶性成分在粒子的接觸點析出結(jié)晶形成固體橋。第二十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、粉體學(xué)在藥劑中的應(yīng)用1．在處方設(shè)計中的應(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、強度等。保證生產(chǎn)過程的順利進行：流動性、充填性、壓縮成形性、粘沖、退片等。第三十頁，共三十二頁，2022年，8月28日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)用第三十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日3