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1、微粉学微粉学Micromeritics2本章要求本章要求1.掌握粉体粒径及分布、密度、孔隙率、流动性、吸湿掌握粉体粒径及分布、密度、孔隙率、流动性、吸湿性的表示方法与测定方法性的表示方法与测定方法2.掌握散剂中粉碎、过筛和混合的方法与设备掌握散剂中粉碎、过筛和混合的方法与设备3.熟悉颗粒剂制备的流程熟悉颗粒剂制备的流程4.了解粉体形态、比表面积、填充性、压缩性的表示方了解粉体形态、比表面积、填充性、压缩性的表示方法与测定方法法与测定方法5.了解散剂的定义、特点和分类了解散剂的定义、特点和分类6.了解散剂和颗粒剂的质量检查了解散剂和颗粒剂的质量检查微粉学微粉学3一、固体制剂的相关基础知识一、固体
2、制剂的相关基础知识p固体制剂占临床所用制剂固体制剂占临床所用制剂70-80%p散剂是其它固体剂型的基础散剂是其它固体剂型的基础p特点是设备多、操作步骤多，影响因素多特点是设备多、操作步骤多，影响因素多 微粉学微粉学4（一）（一）微粉学微粉学（Micromeritics）研究粉体的基本性质及应用的科学，也称粉体学研究粉体的基本性质及应用的科学，也称粉体学粉粉 体体p即无数个固体粒子的集合体即无数个固体粒子的集合体p一般在一般在1 m-10mm范围范围p小于小于100 m叫粉，大于叫粉，大于100 m叫粒叫粒p具有流动性、可压性、抗变形性等：第四种物态？具有流动性、可压性、抗变形性等：第四种物态？
3、微粉学5粒径与粒径分布粒径与粒径分布 size and distribution 粒径的表示方法粒径的表示方法p几何学径：长径、短径、定向径（同一方向接线、等分）几何学径：长径、短径、定向径（同一方向接线、等分）等价径（面积、体积、外接圆）等等价径（面积、体积、外接圆）等 微粉学6粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒径的表示方法粒径的表示方法p筛分径：细孔通过相当径（上下筛孔的平均值）筛分径：细孔通过相当径（上下筛孔的平均值）p有效径：有效径：Stocks径（沉降速度等价径）径（沉降速度等价径）p比表面积径：从比表面积计算（比表面积径：从比表面积计算（-
4、等价径）等价径）只能求平均值，不能给出分布只能求平均值，不能给出分布p平均粒径：平均径（算数平均粒径：平均径（算数-、几何、几何-、重量、重量-、体积、体积-）中位径（累积中间值）中位径（累积中间值）众数径（频率最高粒子的直径）众数径（频率最高粒子的直径）微粉学7粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒度分布的表示方法粒度分布的表示方法p频率分布：粒径频率分布：粒径-频率频率%（质量（质量%、数量、数量%）微粉学8粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)测定粒径的意义测定粒径的意义p 粒子的大小决定溶出的快慢、沉降的速度粒子
5、的大小决定溶出的快慢、沉降的速度;p 粒径分布不均匀容易分层，混合不均，含量差异；粒径分布不均匀容易分层，混合不均，含量差异；p 粒子大小与分布与流动性相关粒子大小与分布与流动性相关。微粉学9粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒径的测定方法粒径的测定方法 测定范围测定范围m m p光学光学/电子显微镜：电子显微镜：几何学径几何学径 0.5-/0.001-p筛分法：筛分法：几何学径几何学径 40p沉降法：沉降法：沉降速度等价径沉降速度等价径 0.5-200p电感应法：电感应法：体积等价径体积等价径 1-600p激光散射法：激光散射法：体积等价径体积等价径
6、0.0006-p光阻法：光阻法：体积等价径（低浓度）体积等价径（低浓度）p气体透过气体透过/吸咐法：比表面积径吸咐法：比表面积径 1-100/0.03-1 微粉学10粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)微粉学11粒子形态（粒子形态（Particle shape）p球形、立方形、片状、柱状、鳞状、棒状、针状、块状、球形、立方形、片状、柱状、鳞状、棒状、针状、块状、纤维状等纤维状等;p影响到粒子的混合、粉碎、过筛、沉降等影响到粒子的混合、粉碎、过筛、沉降等形态表示方法形态表示方法pshape index（形态指数）（形态指数）:pdegree of spher
7、icility（球形度（球形度,D2/L）pdegree of circularity（圆形度）（圆形度）pshape factor（形状系数）（形状系数）:体积体积-（V/D3）、表面积）、表面积-(S/D2)、比表面积、比表面积-pcoefficient of rugosity（皱度系数）（皱度系数）微粉学12粒子的比表面积（粒子的比表面积（Specific surface area）p表示方法：体积比表面表示方法：体积比表面积（单位体积粉体的表面积）积（单位体积粉体的表面积）重量比表面重量比表面积（单位重量粉体的表面积）积（单位重量粉体的表面积）p测定意义：与固体粒子的表面吸附能力关系很
8、大测定意义：与固体粒子的表面吸附能力关系很大p测定方法：气体吸咐法、气体透过法测定方法：气体吸咐法、气体透过法 微粉学13粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率（Density and porosity）l粉体的密度粉体的密度:=W/Vl与可压性、流动性、填充性等有关与可压性、流动性、填充性等有关三种三种V Vp真容积真容积Vt:无任何孔隙的容积无任何孔隙的容积(粒子本身容积粒子本身容积)p粒容积粒容积Vg:无粒间空隙容积无粒间空隙容积(内孔隙内孔隙+粒子本身粒子本身V)p 堆容积堆容积V:颗粒间空隙颗粒间空隙+内孔隙内孔隙+粒子本身容积粒子本身容积测定方法测定方法：分别为氮气置换法、液体（汞）
9、置换法、量筒振动法分别为氮气置换法、液体（汞）置换法、量筒振动法高压密度、轻质、重质高压密度、轻质、重质微粉学14粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率三种密度三种密度 l真密度真密度(true density):t=W/Vtl粒密度粒密度(granule density):g=W/Vgl堆密度堆密度(bulk density):b=W/V粉体的孔隙率粉体的孔隙率(Porosity):孔隙容积占粉体总容积的比例孔隙容积占粉体总容积的比例微粉学15粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率三种三种孔隙率孔隙率p内内=(Vg-Vt)/Vg=1-g/tp间间=(V-Vg)/V=1-b/gp总总=(V-Vt)
10、/V=1-b/t与流动性有关与流动性有关,疏松，流动性差，分装准确性差疏松，流动性差，分装准确性差 与可压性有关；与可压性有关；与填充性有关；与填充性有关；微粉学16粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性粉体的流动性粉体的流动性(flowability)影响因素包括：粒子大小（影响因素包括：粒子大小（200 m），形状，含水量，电），形状，含水量，电荷，助流剂等荷，助流剂等休止角休止角(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粉体自由堆积成的锥形体的斜面与水平面的最大夹角测定方法：测定方法：休止角越小，流动性越好；休止角越小，流动性越好；一般一般 30
11、 C很好，一般很好，一般 40 C可满足生产需要可满足生产需要微粉学17粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性休止角测定方法休止角测定方法 微粉学18粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性流速流速(flow velocity):p单位时间内从一定孔径单位时间内从一定孔径中流出的速度中流出的速度p测定方法：测定方法：p流速越大，流动性越好流速越大，流动性越好 微粉学19粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性微粉学20粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性压缩度压缩度(Compressibility)：p卡氏系数卡氏系数p测定方法：测定方法：C=(C=(f f-0 0)/f f)100%1
12、00%C=(1 C=(1-0 0/f f)100%100%(f f轻敲密度轻敲密度/0 0松密度松密度)pC C越大，可压缩性越好，越大，可压缩性越好，粉未越松粉未越松,流动性越差流动性越差,填充性差填充性差p20%20%以下，流动性好，以以下，流动性好，以上变差，上变差，40%40%以上，极差以上，极差微粉学21粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性粉体的填充性粉体的填充性p松比容松比容:单位重量粉体的体积单位重量粉体的体积 =V/W p堆密度堆密度:单位体积粉体的重量单位体积粉体的重量 =W/Vp孔隙率：孔隙容积占粉体总容积的比例孔隙率：孔隙容积占粉体总容积的比例 =(V-Vt)/Vp孔
13、隙比：孔隙容积占粉体真容积的比例孔隙比：孔隙容积占粉体真容积的比例 e=(V-Vt)/Vtp填充率：粉体真容积与堆容积的比填充率：粉体真容积与堆容积的比 g=Vt/V=1-p 如空隙如空隙率率占占20%，填充率就是，填充率就是80%微粉学22粉体的可压性粉体的可压性Heckel方程方程:In1/(1-h0/h)=(1/PY)P+Ap测定方法测定方法:不同压片压力不同压片压力(P)下压缩物的厚度下压缩物的厚度(h)以及最大以及最大压片压力下的压缩物厚度压片压力下的压缩物厚度(h0)。pPy:屈服压力屈服压力(Yield pressure)或称屈张压力或称屈张压力p是粉体塑性大小的指标是粉体塑性大
14、小的指标,PY小表示塑性较好小表示塑性较好,容易压缩成容易压缩成形形微粉学23粉体的可压性粉体的可压性抗张强度抗张强度 tensile strength T=2P/(DL)p测定方法测定方法:取一定量的待测粉末取一定量的待测粉末,选用固定直径平冲选用固定直径平冲,在固在固定压力下压片。测定压缩物的硬度定压力下压片。测定压缩物的硬度(P),直径直径(D)和厚度和厚度(L)p反映粉体受压后变形的趋势反映粉体受压后变形的趋势,越大变形性越强越大变形性越强;p压力越大压力越大,压得厚度越小压得厚度越小,T越大越大润滑敏感率润滑敏感率 lubricant sensitivity ratio,LSR LS
15、R=1-T/T0pT0表示不含润滑剂时的抗张强度表示不含润滑剂时的抗张强度;T表示含润滑剂时的抗表示含润滑剂时的抗张强度。张强度。pLSR越大越大,T/T0越小，越小，T越小，越小，润滑剂降低抗张强度的能润滑剂降低抗张强度的能力越强，粉体对此力越强，粉体对此润滑剂的润滑敏感率越高润滑剂的润滑敏感率越高微粉学24固体药物的吸湿固体药物的吸湿吸湿吸湿 Moisture absorption,hydroscopicp 定义：固体药物表面吸附水分子的现象定义：固体药物表面吸附水分子的现象p 原因：空气水蒸气分压原因：空气水蒸气分压药粉饱和水蒸气分压药粉饱和水蒸气分压p 相反，发生风化相反，发生风化1.
16、1.临界相对湿度临界相对湿度(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水溶性药物有特定的CRH，难溶性药物无，难溶性药物无CRH高，药物吸湿性差高，药物吸湿性差微粉学25固体药物的吸湿固体药物的吸湿水溶性药物水溶性药物p混合物的吸湿性符合混合物的吸湿性符合Elder假设假设CRHAB=CRHACRHB难溶性药物难溶性药物p混合物吸湿量有加和性混合物吸湿量有加和性固体的润湿性固体的润湿性p接触角的测定接触角的测定微粉学26固体制剂的溶出固体制剂的溶出 Dissolution NoyesWhitney方程：方程：dC/dt=KS(Cs-C)K=D/Vh可简化：可简化：dC/dt=KSCs微粉学27散剂散剂 Powders(一一)散剂的基本概念散剂的基本概念1.散剂与其它固体制剂的关系散剂与其它固体制剂的关系 散剂散剂药物药物粉碎粉碎过筛过筛混合混合压片压片制粒制粒辅料辅料散剂散剂胶囊剂胶囊剂颗粒剂颗粒剂片剂片剂片剂片剂颗粒颗粒粉未粉未溶液溶液生生物物膜膜血血管管崩解崩解溶出溶出扩
