流變學(xué)和粉體學(xué)

1、流變學(xué)和粉體學(xué)第1頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四一、概述 二、彈性形變和粘性流動 三、流變性質(zhì) 四、流變學(xué)在藥劑中的應(yīng)用與發(fā)展 第一節(jié) 流變學(xué)（Rheology） 第2頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四一、概述流變學(xué)是研究物體變形和流動的科學(xué)，1929年美國化學(xué)家Bingham和Crawford首先提出流變學(xué)概念變形在固體或液體（氣體）中都存在，流動可視為一種非可逆性的變形 物體的二重性：即對外力常表現(xiàn)為彈性和粘性的雙重特性 第3頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四二、彈性形變和粘性流動 彈性形變（elastic def

2、ormation） 給固體施加外力時，固體就變形，外力解除時，固體就恢復(fù)到原有形狀，這種可逆的形狀變化就是彈性形變 應(yīng)變：彈性變形時，與原形狀相比變形的比率稱為應(yīng)變，應(yīng)變分為常規(guī)應(yīng)變（延伸應(yīng)變）和剪切應(yīng)變。第4頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四延伸應(yīng)變時，S=E ；剪切應(yīng)變時，S=G ； S為應(yīng)力， 為應(yīng)變，E為延伸彈性率，G為剪切剛性率。彈性率大，能夠發(fā)生變形的彈性界限就小，物理性質(zhì)表現(xiàn)為硬度大，有脆性，容易破壞；彈性率小，表示物質(zhì)柔軟有韌性，不宜破壞。 例如：聚苯乙烯塑料E為3.41010，明膠E為2.4106，后者的韌性大，不易破碎。 第5頁，共77頁，2022年

3、，5月20日，11點14分，星期四粘性流動 粘性流動的重要特點是液體內(nèi)部流動的速度是不一樣的。粘性是液體內(nèi)部所存在的阻礙液體流動的摩擦力，就是內(nèi)摩擦 剪切速度反映了流體流動的粘性特征。 第6頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四第7頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四三、流變性質(zhì) (一)牛頓流動 牛頓粘度法則：剪切速度D與剪切力S成正比，S=F/A=D，F(xiàn)為A面積上所施加的力，稱為粘度系數(shù)，或稱動力粘度，簡稱粘度。流度：的倒數(shù)，即1/ 運動粘度：液體的粘度與同溫度的密度之比值/，再乘以106 第8頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期

4、四牛頓液體 ：服從牛頓定律的液體 牛頓流動 ：牛頓液體的流動形式 牛頓液體的特點：一般為低分子的純液體或稀溶液一定溫度下，牛頓液體的粘度只是溫度的函數(shù)牛頓液體的粘度隨溫度升高而減小，粘度與溫度的關(guān)系可用Andrade公式表示： =Aexp（E/RT） A常數(shù)，E流動活化能，R氣體常數(shù)，T絕對溫度 第9頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四流動曲線： 剪切速度D隨剪切力S而變化的曲線流動方程式： 表征流動曲線的數(shù)學(xué)方程式 牛頓流體：D=S/ 第10頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(二)非牛頓流動非牛頓液體 ：高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸劑、軟膏劑

5、以及固體液體的混合不均勻體系 分類：塑性流動、假塑性流動、脹性流動、觸變流動 第11頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 塑性流動（plastic flow） 塑性液體的流動方程為：D=（SS0）/pl S0 屈服值； pl 塑性粘度特點：屈服值 粘度先小后不變第12頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四在制劑中表現(xiàn)為塑性流動的劑型有濃度較高的乳劑和混懸劑 ：氧化鋅在礦物油中的混懸液，藥用硫酸鋇混懸液，糊狀粘土等 塑性流體的結(jié)構(gòu)變化示意圖第13頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 假塑性流動（pseudoplastic flow）

6、 假塑性流動的公式是：D=Sn/a a表觀粘度；n1特點：切變稀化第14頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四在制劑中表現(xiàn)為假塑性流動的主要是某些親水性高分子溶液以及微粒分散體系處于絮凝狀態(tài)的液體，比如甲基纖維素、海藻酸鈉等鏈狀高分子的1水溶液。 假塑性流體的結(jié)構(gòu)變化示意圖第15頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 脹性流動（dilatant flow） 脹性流動的流動方程與假塑性流動相同，都是D=Sn/a，其中n1。 特點：切變稠化第16頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四符合脹性流動的制劑主要是含有大量細(xì)小固體微粒的高濃度混懸

7、劑，如50淀粉混懸劑、糊劑等。 脹性流體的結(jié)構(gòu)變化示意圖第17頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 觸變流動（thixotropic flow） 觸變性：上行線和下行線不重合而是包圍成一定面積的現(xiàn)象 液體的觸變性表現(xiàn)為當(dāng)我們攪拌普魯卡因、青霉素注射液或某些軟膏時，其粘度下降，易于流動，放置一段時間后又恢復(fù)原來的粘度的現(xiàn)象。特點：等溫條件下溶膠和凝膠的可逆轉(zhuǎn)換 第18頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四產(chǎn)生觸變流動的原因曲線方程：=Sn/D 上行線，D較小，較大 =S/D 下行線，D較大，較小對于同一S值，沒有完全恢復(fù)，產(chǎn)生滯后微觀結(jié)構(gòu)： 對流體施加的

8、剪切力消除后，被破壞了的液體內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的恢復(fù)需要較長的時間，造成上行線和下行線的不重合。 勿與現(xiàn)象混淆第19頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四在制劑中，濃的混懸劑、乳劑及某些親水性高分子溶液，在靜止?fàn)顟B(tài)時形成很牢固的有一定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的凝膠，當(dāng)劇烈震動時使內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，凝膠狀態(tài)變?yōu)榭闪鲃訝顟B(tài)，靜置后又重新恢復(fù)凝膠狀態(tài)。 塑性液體、假塑性液體、脹性液體中多數(shù)具有觸變性，它們分別稱為觸變性塑性液體、觸變性假塑性液體、觸變性脹性液體。 第20頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四上行線、下行線所包圍起來的面積，即滯后面積，是衡量觸變性大小的定量指標(biāo) 觸變

9、性大小可以用時間觸變性系數(shù)B和拆散觸變性系數(shù)M來表示 B是指在恒定剪切速度下，觸變性液體內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆散的速率隨時間變化的數(shù)值 B=（pl,1pl,2）/（lnt2lnt1） M是指增加單位剪切速度時單位面積剪切力的減少值 M=2（pl,1pl,2）/（ln2ln1）2pl為塑性粘度，；t是時間；是旋轉(zhuǎn)粘度計的角速度 第21頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(三)粘彈性（viscoelasticity）粘彈性：高分子物質(zhì)或分散體系所具有的粘性（viscosity）和彈性（elasticity）的雙重特性應(yīng)力緩和（stress relaxation）：物質(zhì)被施加一定的壓力而變

10、形，并使其保持一定應(yīng)力時，應(yīng)力隨時間而減少的現(xiàn)象蠕變性(creep)：對物質(zhì)附加一定的重量時，表現(xiàn)為一定的伸展性或形變，而且隨時間變化，此現(xiàn)象稱為蠕變性第22頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四粘彈性模型彈性模型（彈簧） 粘性模型（緩沖器） 麥克斯韋爾（Maxwell）模型：彈簧串聯(lián)緩沖器福格特（Voigt）模型：彈簧并聯(lián)緩沖器雙重粘彈性模型：若干粘彈性模型組合第23頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(四)流變性質(zhì)的測定方法第24頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四四、流變學(xué)在藥劑中的應(yīng)用與發(fā)展 流變學(xué)在藥劑中廣泛應(yīng)用，特別是

11、在混懸劑、乳劑、膠體溶液和一些軟膏劑、栓劑等半固體制劑中應(yīng)用更多。(一)流變學(xué)在混懸劑中的應(yīng)用 原則：具有觸變性的助懸劑對混懸劑的穩(wěn)定性十分有利，在同時使用混合助懸劑時應(yīng)選擇具有塑性和假塑性流動的高分子化合物為佳。 第25頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(二)流變學(xué)在乳劑中的應(yīng)用 影響乳劑粘性的主要因素是制劑濃度、粒度分布和乳化劑的類型和濃度 稀乳劑表現(xiàn)為牛頓流動，高濃度乳劑表現(xiàn)為塑性流動的特性 乳劑粒徑較大時，在同樣平均粒徑條件下，粒度分布寬的系統(tǒng)比粒度分布窄的系統(tǒng)粘度要低 乳化劑種類也會影響乳劑的流動性，乳化劑粘度越高，制劑粘度越大 第26頁，共77頁，2022年

12、，5月20日，11點14分，星期四(三)流變學(xué)在半固體制劑中的應(yīng)用通過研究半固體制劑基質(zhì)的流變學(xué)特性，可以尋找適合的物質(zhì)混合使用，并且以此為依據(jù)調(diào)節(jié)和測定制劑的粘度 在軟膏劑中，常用凡士林作為基質(zhì)，制備時常常加入白蠟、液體石蠟等調(diào)節(jié)，目的就是為了改善凡士林的流變學(xué)性質(zhì) 在栓劑中，物料是熔融后加入模具的，并且有的栓劑在進(jìn)入腔道后如果有適宜的粘度會增加藥物的吸收 第27頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(四)流變學(xué)在貯庫制劑處方設(shè)計中的應(yīng)用 混懸劑的長效治療作用，與藥物在注射部位形成的球形貯庫的“堅固性”、比表面積和流動性質(zhì)有關(guān) 通針性：與藥物粉末粒子大小、屈服值和滯后曲線

13、的面積有關(guān)，較粗的藥物粉末或它們的絮凝粒子易阻塞針頭，而過細(xì)的粉末的混懸液也會因為產(chǎn)生很高的屈服值而堵塞針頭 第28頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(五)流變學(xué)性質(zhì)對生物利用度的影響藥物的擴(kuò)散系數(shù)與粘度成反比，說明藥物的溶解速度隨溶媒粘度的增加而減小，這一理論既適合體內(nèi)又適合體外胃粘液中存在高分子量的粘蛋白，其濃度在2以內(nèi)時呈牛頓流體狀態(tài)，超過這一濃度即顯示非牛頓流體的性質(zhì) 親水凝膠的應(yīng)用：灰黃霉素分散在不同濃度的甲基纖維素溶液里，顯示出假塑性流動性質(zhì)，改變了原來的牛頓流動，使得介質(zhì)粘度有一個先較粘再變稀的過程，因此明顯延緩了吸收而不影響吸收，起到長效作用 第29頁，

14、共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(六)流變學(xué)的發(fā)展 精神流變學(xué)（psychorheology）用流變學(xué)參數(shù)對皮膚或粘膜的觸覺進(jìn)行對比研究的學(xué)科人們口腔中的粗糙感、滑潤感、微粒感等就是由于包括粘性、彈性、塑性在內(nèi)的流變學(xué)參數(shù)量的不同而感知的軟膏劑的硬度、稠度等皮膚感覺，也是由引起軟膏內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞的剪切力產(chǎn)生的第30頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 血液流變學(xué)（haemorheology）血液流變學(xué)就是研究人和動物體內(nèi)血液流動和細(xì)胞變形，以及血液與血管、心臟之間相互作用的科學(xué)，是生物流變學(xué)的一個分支血液流變學(xué)的研究對象、內(nèi)容包括血管的流變性、血液的流

15、動性、粘滯性、變形性及凝固性等血液流變學(xué)的研究對糖尿病、心肌梗死、惡心腫瘤等疾病的預(yù)測都有很重要的意義。 第31頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四第二節(jié) 粉體學(xué)（Micromeritics） 一、概述 二、粉體粒子的性質(zhì) 三、粉體的密度與空隙率 四、粉體的流動性與充填性 五、粉體的吸濕性與潤濕性 六、粘附性與凝聚性（自學(xué)）七、粉體的壓縮性質(zhì)（自學(xué)）八、粉體特性對制劑工藝和質(zhì)量的影響 第32頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四粒子是指粉體中不能再分離的運動單位，制藥行業(yè)中常用的粒子大小范圍為從藥物原料粉的1m到片劑的10mm 習(xí)慣上100m的粒子叫“

16、粉”，100m的粒子叫“粒” 粉體具有與氣體相類似的壓縮性；也具有固體的抗變形能力，因此常把“粉體”視為第四種物態(tài)來處理 粉體學(xué)在化工、醫(yī)藥、食品、谷物、冶金、礦山等方面都有廣泛的應(yīng)用 一、概述第33頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四藥劑學(xué)中的粉體有哪些？某些制劑本身就是粉體，如散劑 制片時粉碎后的藥物細(xì)粉，填充膠囊劑用的藥物粉末 一些藥用輔料如稀釋劑、粘合劑、崩解劑、潤滑劑等 還有如顆粒劑、微囊、微球等顆粒狀制品，也具有粉體學(xué)的某些性質(zhì) 第34頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四粉體學(xué)研究對于制劑生產(chǎn)的意義？藥物混合的均勻性是制劑的最基本的要求，

17、混合的均勻性卻與藥物粉末的粉體學(xué)性質(zhì)如分散度、密度、形態(tài)等有密切關(guān)系 散劑、膠囊劑、片劑生產(chǎn)中是按容積分劑量的，分劑量的準(zhǔn)確性又受粉體的相對密度、流動性等性質(zhì)的影響 壓片時顆粒的流動性能嚴(yán)重影響片重差異，而顆粒的流動性就是粉體的重要性質(zhì) 粉體粒子的大小也影響溶出度和生物利用度 第35頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四二、粉體粒子的性質(zhì) (一)粒子大小與粒度分布 粉體粒子大小又叫粒度，是粉體的基礎(chǔ)性質(zhì)，含有粒子大小與粒子分布雙重含義，它提供的物理參數(shù)對于粉體學(xué)、藥物制劑都是不可缺少的基本數(shù)據(jù)。 對于絕大多數(shù)粒子來說，形狀都是不規(guī)則的，各個方向的長度都不一樣，很難用一個特征

18、指標(biāo)來表示，因此粒子粒徑的表示方法有很多種，測定方法也有很多種 第36頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 粒子徑的表示方法 幾何學(xué)徑：在光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡下觀察粒子幾何形狀所確定的粒子徑 長徑：粒子最長兩點間距離 短徑：粒子最短兩點間距離 定向徑：定向接線徑（Feret徑），即一定方向的平行線將粒子的投影面外接時平行線間的距離；定向等分徑（Martin徑），即一定方向的線將粒子的投影面積等份分割時的長度；定向最大徑（Krummbein徑），即在一定方向上分割粒子投影面的最大長度 等價徑：投影面積圓相當(dāng)徑（Heywood徑），即與粒子的投影面積相同圓的直徑；外接圓等價

19、徑，即粒子投影外接圓的直徑；體積等價徑，也叫球相當(dāng)徑，是與粒子的體積相同的球體的直徑 第37頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四第38頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四篩分徑 使用篩分法測得的粒子直徑。當(dāng)粒子通過粗篩網(wǎng)且被截留在細(xì)篩網(wǎng)時，粗細(xì)篩孔直徑的算術(shù)或幾何平均值稱為篩分徑。表示方式是（-a+b） 比表面積徑 用吸附法或透過法測定粉體的比表面積后推算出的粒子徑 有效徑 用Stocks粒子沉降方程求得的粒子徑，又稱Stocks徑，粒徑相當(dāng)于在液體中具有相同沉降速度的球形顆粒的直徑 平均粒徑 粒子群的粒徑由若干粒子徑的不同平均值表示 第39頁，共7

20、7頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四顯微鏡法 顯微鏡法測定粒子粒徑實際上測定的是粒子的投影而非粒子本身。所測得的主要是幾何學(xué)徑 本法可測定粒子范圍是0.2100m，需測定300600個粒子特點：直觀、簡便但納米級粒子不能測定且數(shù)據(jù)誤差較大 粒子徑的測定方法 第40頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四庫爾特計數(shù)法 利用庫爾特計數(shù)儀測定粒子粒徑的方法 ，測得的粒子粒徑為體積等價徑 第41頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四動態(tài)激光粒度分析法 是測定粒子最常用、最精確的方法 動態(tài)激光粒度分析儀是專門用于測定液體制劑、粉末等的粒徑及其分布的儀器

21、特點是方便、快捷且所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確 第42頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四篩分法 測定范圍在45m以上，測得的是篩分徑篩孔的大小“目”：在篩面上每英寸（25.4mm）長度上開有的孔數(shù)，孔徑的大小為25.4/目數(shù)再減去篩繩的直徑 第43頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四沉降法 在液體中混懸的粒子在重力的作用下恒速下降時符合Stocks方程，即 V=2r2(1-2)g/9最常用的沉降法是Andreasen吸管法，其次還有離心法、比濁法、沉降天平法、光掃描快速粒度測定法等 第44頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四比表面積法 根據(jù)粉

22、體的比表面積隨粒徑的減少而迅速增加的原理，利用氣體吸附法和透過法測量粒子的重量比表面積，進(jìn)而求出粒子粒徑。 不同方法測得粒子徑范圍第45頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 粒度分布 不同粒徑的粒子群在粉體中所分布的情況，反應(yīng)了粒子大小的均勻程度 常用的粒度分布的表示方式 ：頻率分布，與各個粒徑相對應(yīng)的粒子在全粒子群中所占的百分?jǐn)?shù) 累積分布，表示小于或大于某粒徑的粒子在全粒子群中所占的百分?jǐn)?shù) 第46頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四第47頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(二)粉體粒子的比表面積 比表面積粒子比表面積是指單位

23、重量或體積所具有的粒子表面積。Sw=6/dvs； Sv=6/dvsSw ，Sv分別為重量和體積比表面積，為粒子真密度，dvs是體積面積平均徑。 第48頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 比表面積的測定吸附法（BET法）利用粉體具有較大的比表面積，在低壓下可吸附氮氣分子的性質(zhì)。用這種方法可以測得重量比表面積，Sw=ANVm，A是吸附氣體截面積，N是阿伏伽德羅常數(shù)，Vm是粉體吸附氮氣分子形成單分子層的吸附量（mol/g），可以通過BET公式計算：P/V(P0-P)=1/VmC+(C-1)P/VmP0V為在P壓力下粉體對氣體的吸附量（mol/g），P0為實驗溫度下氮氣飽和蒸氣

24、壓，C為常數(shù)。 第49頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四透過法氣體或液體通過粉體層時，粉體表面積越大，對氣體或液體的阻力也越大，氣體或液體的流速就越小。流速、阻力和比表面積的關(guān)系用Kozeny-Carman公式表示：Sv=Sw=14APt3/LQ(1-)21/2A為粉體層面積，L為粉體層長度， P為粉體層兩側(cè)流體的壓力差，為流體的粘度，為粉體的孔隙率，Q為t時間通過粉體層的流量。 第50頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四折射法將粉體混懸于不同折射率的幾種液體中，用狹角掃描沉降光度計測定光通過混懸液的強度為I，再測定光通過純液體的強度為I0，光通過

25、混懸液的長度為L，混懸液的體積比濃度為Cv，用以下公式可以求出體積比表面積： Sv=4.54ln(I0/I)0.77/LCv 第51頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四三、粉體的密度與空隙率 (一)粉體的密度 粉體的密度是指單位體積粉體的質(zhì)量粉體密度根據(jù)體積的含義不同具有不同的定義，主要分為三種：真密度、顆粒密度和松密度真密度（true density）t 是指粉體質(zhì)量W除以不包括顆粒內(nèi)外空隙的體積（真體積）Vt求得的密度，即t=W/Vt 第52頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四顆粒密度（granule density）g 是指粉體質(zhì)量除以包括開口

26、細(xì)孔與封閉細(xì)孔在內(nèi)的顆粒體積Vg所求得的密度，即g=W/(VtV內(nèi))松密度（bulk density）b 也叫堆密度，是指粉體質(zhì)量除以該粉體所占容器的體積V求得的密度，即b=W/( VtV內(nèi)+V間)。如果填充粉體時，經(jīng)一定規(guī)律振動或輕敲后測得的粉體密度稱為振實密度（tab density）bt 如果顆粒致密，無細(xì)孔和空洞，則t=g一般來說，幾種密度的大小順序是tgbtb 第53頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四粉體密度的測定方法 真密度與顆粒密度的測定 液浸法 將粉體浸入液體中，采用加熱或減壓法脫氣后，測定粉體排出液體的體積 求真密度時，將顆粒研細(xì)，消除開口與閉口細(xì)孔，

27、使用易潤濕粒子表面的液體 測顆粒密度時，使用與顆粒物質(zhì)接觸角大，難于浸入開口細(xì)孔的液體，如水銀，因為顆粒內(nèi)存在的細(xì)孔徑小于10m時，水銀不能滲入，也就是保留了顆粒內(nèi)的細(xì)孔，測得的是顆粒體積 第54頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四壓力比較法 通過比較兩個封閉氣室在載有粉體之后達(dá)到相同壓力的體積差來確定粉體的體積松密度與振實密度的測定 將粉體裝入容器中所測得體積包括粉體真體積、粒子內(nèi)空隙、粒子間空隙等，因此測量容器形狀、大小、裝填速度及裝填方式等影響粉體體積 裝填時不施加任何外力所測得密度為最松松密度，施加外力而使粉體最緊充填狀態(tài)下所測得密度叫最緊松密度 振實密度隨對粉體

28、的振蕩次數(shù)而發(fā)生變化，最終達(dá)到最緊松密度 第55頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(二)粉體的空隙率 空隙率（porosity）是粉體層中空隙所占有的比率。由于顆粒內(nèi)、顆粒間都有空隙，相應(yīng)地將空隙率分為顆粒內(nèi)空隙率、顆粒間空隙率、總空隙率 顆粒內(nèi)空隙率內(nèi)=V內(nèi)/（Vt+V內(nèi)）顆粒間空隙率間=V間/V總空隙率總=（V內(nèi)+V間）/V 第56頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四四、粉體的流動性與充填性 (一)粉體的流動性 高速壓片機對流動性的要求高速膠囊填充機對流動性的要求散劑和顆粒劑的分劑量對流動性的要求粉體的流動性可以用休止角、流出速度、壓縮度、內(nèi)摩

29、擦系數(shù)來衡量 第57頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 粉體流動性的評價方法休止角 是靜止?fàn)顟B(tài)的粉體堆積層的自由斜面與水平面的夾角，用表示 休止角的測定方法有固定漏斗高度法、固定圓錐槽法、傾斜箱法、轉(zhuǎn)動圓柱體法角越小，說明摩擦力小，流動性越好，一般認(rèn)為粉體的休止角30時流動性好，40也可滿足生產(chǎn)的需要 第58頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四流出速度 將一定量的物料加入于漏斗中測定全部物料流出所需的時間，則單位時間流出粉體的量即為流出速度 如果粉體的流動性很差而不能流出時加入100m的玻璃球助流，測定自由流動所需玻璃球的量（w%），以表示流動性

30、流出速度越大，粉體的流動性也越好 第59頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四壓縮度（compressibility） C=（f-0）/f100%0最松密度，f最緊密度壓縮度是粉體流動性的重要指標(biāo)，其大小反映粉體的凝聚性、松軟狀態(tài)。壓縮度20%以下時流動性較好，壓縮度增大時流動性下降，當(dāng)C值達(dá)到40%50%時粉體很難從容器中自動流出 第60頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四內(nèi)摩擦系數(shù)（internal friction coefficient）限界應(yīng)力狀態(tài)下垂直應(yīng)力W與剪切應(yīng)力F之間的關(guān)系如果呈直線關(guān)系可用Coulomb公式，即庫侖公式表達(dá)： F=W

31、Ci Ci為粒子間凝聚力，為內(nèi)摩擦系數(shù)和Ci越小，流動性越大第61頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 影響粉體流動性的因素及改善方法 粒度 粒徑增大，休止角變小 粒徑200m，休止角小，流動良好 粒度在100200m，粒子間的內(nèi)聚力和摩擦力開始增加，休止角也增加，流動性減小 粒徑100m，粒子易發(fā)生聚集，內(nèi)聚力超過粒子重力，妨礙了粒子的重力行為 第62頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四粒子形狀和表面粗糙性粉體粒子形狀越不規(guī)則，表面越粗糙，休止角就越大，流動性越小。球形粒子，流動時多發(fā)生滾動，流動性較好 吸濕性粉體吸濕性大，休止角大，在一定范圍內(nèi)休

32、止角隨吸濕量的增大而增大 但吸濕量增大到某一值以后，休止角又逐漸減少了，這是因為粉體粒子空隙被水分充滿而起到潤濕作用 第63頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四加入其他物質(zhì) 加入助流劑或潤滑劑可以改變粉末的休止角，能減弱質(zhì)點間的粘著力，改善粒子的表面狀態(tài) ，并增加粒子的滾動作用助流劑和潤滑劑的使用必須注意，用量過大反而會造成粒子流動性減小，一般用量在1以下靜電引力 幾種片劑輔料混合在一起，粒子間的電荷有可能增加而促使粉粒內(nèi)聚力增大，而使流速減小 第64頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四五、粉體的吸濕性與潤濕性 (一)吸濕性粉體吸附空氣中的水蒸氣至其

33、表面的特性稱為吸濕性當(dāng)空氣中的水蒸氣壓大于粉末表面的水分所產(chǎn)生的水蒸汽壓時，粉體就發(fā)生吸濕，直到兩者水蒸氣壓相等，即粉體中與空氣中水分達(dá)到平衡，此時粉體的含水量稱為吸濕平衡量粉體的吸濕性常用吸濕平衡曲線表示 第65頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 水溶性藥物的吸濕性吸濕量開始急劇增加時的相對濕度稱為臨界相對濕度（Critical Relative Humidity, CRH） CRH是水溶性藥物的特征參數(shù)，是藥物吸濕性大小的衡量指標(biāo)物料的CRH越小越容易吸濕，越大越不易吸濕 第66頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四在藥物制劑的處方中多數(shù)有兩種以

34、上的輔料，水溶性物料在不發(fā)生相互作用的前提下，其混合CRH按照Elder假說，等于各成分CRH的乘積，而與各成分的量無關(guān) CRH的意義： CRH作為藥物吸濕性指標(biāo)，一般CRH越大，越不易吸濕； 為生產(chǎn)、貯藏的環(huán)境提供參考，應(yīng)該將環(huán)境的相對濕度控制在藥物的CRH值以下； 為選擇輔料提供參考，一般應(yīng)選擇CRH值大的物料 第67頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四 水不溶性藥物的吸濕性 水不溶性藥物的吸濕性在相對濕度變化時，緩慢發(fā)生變化，沒有臨界點 水不溶性藥物的混合物的吸濕性具有加和性 第68頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四(二)潤濕性潤濕性是固體界面由固-氣界面變?yōu)楣?液界面的現(xiàn)象 固體的潤濕性由接觸角表示，當(dāng)液滴滴到固體表面時，潤濕性不同可出現(xiàn)不同形狀，液滴在固液接觸邊緣的切線與固體平面間的夾角稱接觸角 =0，稱為完全潤濕；90，為易潤濕；90180，為不能潤濕；=180，為完全不潤濕 第69頁，共77頁，2022年，5月20日，11點14分，星期四八、粉體特性對制劑工藝和質(zhì)量的影響 (一)粉體特性對制劑工藝的影響 對混合均勻性的影響當(dāng)粉末粒子間的粒徑或密度相差懸殊時，不易混合均勻，而且已混勻的粉末在振動后也易發(fā)生分層一些外形為片狀或針狀的粉體，不易分散與混合，需