Transcript 微粉学

粉体学
一、固体制剂的相关基础知识

固体制剂占临床所用制剂70-80%

散剂是其它固体剂型的基础

特点:设备多、操作步骤多，影响因素多
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（一）、微粉学（Micromeritics）
研究粉体的基本性质及应用的科学,也称粉体学
粉体

即无数个固体粒子的集合体

一般在1um-10mm范围

一级粒子（primary particles）

二级粒子（second particles）

具有流动性、可压性、抗变形性等：第四种物态？
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粒径与粒径分布(size and distribution)
粒径的表示方法
 几何学径：长径、短径、定向径（接线径、等分径）
等价径（面积-、体积-、外接圆-）等
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粒径与粒径分布(size and distribution)
粒径的表示方法
 筛分径：细孔通过相当径（上下筛孔的平均值）
 有效径：Stocks径（沉降速度等价径） 2 2 ( 1   2 ) g
9
 比表面积径：从比表面积计算（-等价径）
只能求平均值，不能给出分布
 平均粒径：平均径（算数-、几何-、重量-、体积-）
中位径（累积中间值）
众数径（频率最高粒子的直径）
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粒径与粒径分布(size and distribution)
粒度分布的表示方法
频率分布：粒径-频率% （质量%、数量%）
累积分布：粒径-频率累积%（质量%、数量%）
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粒径与粒径分布(size and distribution)
粒径的测定方法
光学/电子显微镜：几何学径
筛分法：几何学径
沉降法：沉降速度等价径
电感应法：体积等价径
激光散射法：体积等价径
光阻法：体积等价径（低浓度）
气体透过/吸咐法：比表面积径
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测定范围μm
0.2-/0.00140
0.5-200
1-600
0.00062-50
1-100/0.03-1
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粒径与粒径分布(size and distribution)
测定粒径的意义
粒子的大小与吸收多少、体内分布相关;
粒子的大小与溶出快慢相关;
粒子的大小与沉降速度相关;
粒子大小/分布与粉体的流动性、可压性、聚集性等相关；
粒径分布不均匀容易分层，混合不均，引起含量差异;
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粒子形态（Particle shape）

球形、立方形、片状、柱状、鳞状、棒状、针状、块状、
纤维状等;
 影响到粒子的混合、粉碎、过筛、沉降等
形态表示方法
 shape index（形态指数）:
 degree of sphericility（球形度,πD2/L）
 degree of circularity（圆形度）
 shape factor（形状系数）:
体积-（V/D3）、表面积-(S/D2)、比表面积 coefficient rugosity（皱度系数）
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粒子的比表面积（Specific surface area）
表示方法：体积比表面积（单位体积粉体的表面积）
重量比表面积（单位重量粉体的表面积）
测定意义：与固体粒子的表面吸附能力关系很大
测定方法：气体吸咐法、气体透过法
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粉体的密度与孔隙率（Density and porosity）
粉体的密度: ρ=W/V
三种V
真容积Vt:无任何孔隙的容积(粒子本身容积)
粒容积Vg:无粒间空隙容积(内孔隙+粒子本身V)
 堆容积V:颗粒间空隙+内孔隙+粒子本身容积
测定方法：
•分别为氮气置换法、液体（汞）置换法、量筒振动法
•高压密度
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粉体的密度与孔隙率
三种密度
真密度(true density):
ρt=W/Vt
粒密度(granule density): ρg=W/Vg
堆密度(bulk density):
ρb=W/V
轻质、重质(堆密度相关)
与可压性、流动性、填充性等有关
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粉体的密度与孔隙率
粉体的孔隙率(Porosity):孔隙容积占粉体总容积的比例
三种孔隙率
ε内=(Vg-Vt)/ Vg =1-ρg/ρt
ε间=(V-Vg)/ V = 1-ρb/ρg
ε总=(V-Vt)/ V =1-ρb/ρt
•与流动性有关, 蔬松，流动性差，分装准确性差
•与可压性有关；
•与填充性有关；
•与崩解性有关
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粉体的流动性与填充性
粉体的流动性(Flowability)
•影响因素包括：粒子大小（200um），形状，含水量，电
荷，助流剂等
休止角(angle of repose):
•粉体自由堆积成的锥形体的斜面与水平面的最大夹角
•休止角越小，流动性越好；
•测定方法：
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粉体的流动性与填充性
流速(flow velocity):
单位时间内从一定孔径中流出的速度
测定方法：
流速越大，流动性越好
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粉体的流动性与填充性
压缩度/卡氏系数
测定方法：
C=((ρf-ρ0)/ρf)100%
C=(1-ρ0/ρf)100%
(ρf轻敲密度/ ρ0松密度)
C越大，压缩度越大，粉未越松,流动性越差,填充
性差
20%以下，流动性好，以上变差，40%以上，极差
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粉体的流动性与填充性
粉体的填充性
松比容 单位重量粉体的体积
=V/W
堆密度: 单位体积粉体的重量
ρ= W / V
空隙率：孔隙容积占粉体总容积的比例 ε=(V-Vt)/ V
空隙比：孔隙容积占粉体真容积的比例 e=(V-Vt)/ Vt
填充率：粉体真容积与堆容积的比
g=Vt/V=1-ε
如空隙率占20%，填充率就是80%
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粉体的压缩性和粘附性
粉体的压缩性能
粉体具有一定的弹性，压缩变形，复原
粉体的粘附性能
粉体由于表面积大和表面性能，粘附
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固体药物的吸湿
吸湿:Moisture absorption, hydroscopic
•定义：固体药物表面吸附水分子的现象
•原因：空气水蒸气分压>药粉饱和水蒸气分压
•相反，发生风化
1.临界相对湿度(Critical relative humidity, CRH)
药物吸湿性急剧增加时所对应的相对湿度
水溶性药物有特定的CRH，难溶性药物无
CRH高，药物吸湿性弱
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固体药物的吸湿
水溶性药物
混合物的吸湿性符合Elder假设
CRHAB=CRHA×CRHB
难溶性药物
混合物吸湿量有加和性
固体的润湿性
接触角的测定
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固体制剂的溶出（Dissolution）
Noyes－Whitney方程：
dC/dt=KS(Cs-C)
K=D/Vh
可简化：
dC/dt=KSCs
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