(仅供参考)药剂学-粉体学基础知识
第六章 粉体学基础
第一节 概述
粉：<100µm，粒：>
药剂：
100µm
1µm ~ 10mm 第四种物态：非液，非气，非固； 似液，似气，似固 固体制剂的知识基础
一级粒子
二级粒子
志愿者服用不同粒径的非那西丁混悬液 后，体内血药浓度图
问题：为什么颗粒越小，其血药浓度越大？
第二节 粉体粒子的性质
重量比表面积
（二） 比表面积的测定方法
1。气体吸附法 BET公式
V-在p压力下1g粉体吸 附气体的量 C:常数 P0:实验温度下吸附气 体饱和蒸汽压 Vm：单分子层吸附量 A:氮气的截断面积 A=0.162nm2
vM 23 S w A. .6.02 10 22400
P 1 c 1 P v( P0 P) vM c vM c P0
二、包合物
包合物----一种分子被包嵌于另一种分子的空穴 结构内而形成的络合物。 主分子、客分子 主分子（包合材料）具有较大的空穴结构，足 以将客分子（药物）容纳在内，通常按1:1比例 形成分子囊 包合物能否形成，主要取决于主分子和客分子 的立体结构和两者的极性，客分子必须与主分 子的空穴形状及大小相适应。包合物的稳定性 主要取决于两组分间Vander Waals引力的大小。
固体分散物制法
熔融法
滴丸（苏冰滴丸）
药物 放置变 脆
熔融
载体
骤冷固化
检查
溶剂法
药物 有机溶 剂 载体 蒸发 干燥 检查
固体分散物制法
溶剂—熔融法
药物 有机溶剂 混合 载体 熔融
骤冷固化
放置变 脆
检查
研磨法
药物
强力持久地研磨
药剂学-第六章粉体学基础
第六章粉体学基础一、概念与名词解释12．空隙率20．临界相对湿度34．标准筛二、判断题(正确的填A，错误的填B)1．物料的粒径越小，其流动性越好。
( )2．粉体粒子的粒径影响粉体的流动性，粉粒大于200μm的粉体可自由流动。
( )3．在临界相对湿度(CRH)以上时，药物吸湿度变小。
( )4．比表面积是单位体积所具有的表面积。
( ) 5．微粉的流动性常用休止角表示，休止角愈大，其流动性愈好。
( )6．物质分轻质或重质，主要在于他们的堆密度大小，重质的堆密度大，轻质的堆密度小。
( )7．比较同一物质粉体的各种密度，其顺序是：堆密度>粒密度>真密度。
( )8．粉体的密度是用真密度进行描述。
( )9．将黏附力较大的粉体装填于模子时，孔隙率大，充填性差。
( )10．压缩速度快，易于塑性变形，有利于压缩成形。
( )11．物料受压时塑性变化所消耗的能量转化成结合能,因此该过程是可逆过程。
( )12．将黏附力较大的粉体装填于模子时孑L隙率小，充填性好。
( )13．重力流动时，堆密度也反映粉体的流动性。
( ) 14．粉末的比表面积大，压缩时接触点数多，结合强度大。
( )15．Heckel方程的斜率越大，空隙率的变化大，弹性强。
( )16．推片力的大小等于解除上冲压力后下冲中残留压力的大小。
( )17．最松堆密度与最紧密度相差越小，粉体的充填性越好。
( )18．压缩过程中压力传递率接近于1时，模壁的摩擦力小。
( )19．体积基准的平均粒度和重量基准的平均粒度在数字上相同。
( )20．粉体的附着力大，装填时孔隙率大，充填性好。
( )三、填空题1．将球体规则排列时配位数最大可达(6，8，12)个；空隙率最大可达(26％，30％，48％)。
2．某些药物具有“轻质”和“重质”之分，主要是因为其不同。
3．在药剂学中最常用来表示粉体流动性的方法是：和。
4．测定粒径的方法很多，其中以沉降法测得的是径，以电感应法测得的为径。
粉体学基础及其在药物制剂中的应用
Load / (9.8N)
180 170 160 150 140 130 120 0 50 100 150 200 Time / s 250
PVPk30 HPMC-SH90-400SR
cPVP
300
350
TM与PVP混合制粒后测定缓和应力
TM与不同比例PVPk30制粒后应力缓和曲线
TM(不同比例PVPk30)推片力曲线
一级粒子：单一粒子——结晶、实体颗粒
二级粒子：单一粒子的聚结物——造粒物
三、粉体的性质
第一性质（primary properties)： 单个粒子的性质：形状、大小、表面积、空隙 率等； 第二性质（second properties)： 粉体集合体的性质：流动性、充填性、压缩成 形性等。 第二性质受第一性质的影响较大。 过去影响发展的主要原因之一。
Nebulized Aqueous Aerosol System 雾化式气雾系统
Dry Powder Inhalation System 粉末吸入系统
Evaluation of deposition patterns in twin impinger and cascade impactor
Twin impinger
2 5 类 的 3 9 个 品 种 和 负 责 分 工 情 况 介 绍 如 下 表 .1 1 2 )。 表 .1 国 际 规 范 化 辅 料 名 称 与 规 范 化 负 责 国 家 辅 料 名 称 1 2 3 4 硬 脂 酸 镁 微 晶 纤 维 素 乳 糖 淀 粉 玉 米 淀 粉 马 铃 薯 淀 粉 小 麦 淀 粉 5 纤 维 素 衍 生 物 羧 甲 基 纤 维 素 钙 羧 甲 基 纤 维 素 钠 粉 状 纤 维 素 醋 酸 纤 维 素 醋 酸 酞 酸 纤 维 素 醋 酸 纤 维 素 酞 酸 酯 乙 基 纤 维 素 羟 乙 基 纤 维 素 羟 丙 基 纤 维 素 低 取 代 羟 丙 基 纤 维 素 羟 丙 基 甲 基 纤 维 素 羟 丙 基 甲 基 纤 维 素 酞 酸 酯 甲 基 纤 维 素 U SP 或 EP U SP 或 EP U SP 或 EP U SP U SP 或 EP U SP U SP U SP U SP U SP JP U SP JP U SP 或 EP EP JP 担 当 国 U SP U SP U SP 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 蔗 糖 聚 乙 烯 砒 咯 烷 酮 硬 脂 酸 磷 酸 氢 钙 聚 乙 二 醇 盐 酸 乙 醇 苯 甲 醇 滑 石 粉 盐 酸 钠 羧 甲 基 淀 粉 钠 氢 氧 化 钠 聚 山 梨 酯 -8 0 EDTA 凡 士 林 轻 质 无 水 硅 酸 枸 橼 酸 对 羟 基 苯 甲 酸 酯 糖 精 钠 氧 化 酞 辅 料 名 称 担 当 国 EP JP U SP JP U SP 或 EP U SP 或 EP U SP 或 EP U SP 或 EP W HO U SP 或 EP BP U SP 或 EP JP JP BP JP W HO U SP 或 EP U SP 或 EP JP
主管药师考试辅导讲义-药剂学——第四节 固体制剂
药剂学——第四节固体制剂要点：1.基础理论：粉体学基础2.固体制剂简介3.散剂、颗粒剂、片剂、包衣片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂一、粉体学基础粉体：固体粒子集合体“粉”←100μm→“粒”1.粉体粒子的性质粉体粒子大小→溶解性、可压性、密度、流动性2.粉体的密度●轻质粉：松密度小●重质粉：松密度大3.粉体的流动性①表示方法：休止角θ、流速、压缩度②休止角小，摩擦力小，流动性好，流速大，填充重量差异小③θ≤30°流动性好，θ≤40°满足生产需要④影响因素：粒子间的黏着力、摩擦力、范德华力、静电力阻碍粒子自由流动⑤改善方法：增大粒子大小（造粒），改善粒子形态及表面粗糙度（球形光滑），适当干燥降低含湿量，加入助流剂（滑石粉、微粉硅胶）4.粉体的充填性√片剂、胶囊剂需进行粉末装填√松密度与孔隙率反映粉体的充填状态√紧密充填：密度大，孔隙率小√助流剂粒径40μm，适量增加流动性5.粉体的吸湿性临界相对湿度（CRH）：水溶性药物在相对湿度较低的环境下，几乎不吸湿，而当相对湿度增大到一定值时，吸湿量急剧增加，此时的相对湿度称为CRH。
水不溶性药物：吸湿没有临界点，混合具有加和性。
粉末吸湿：流动性↓、固结、润湿、液化、稳定性↓6.粉体的润湿性表示：接触角——θ越小，润湿性越好水在玻璃板上：0°，水银在玻璃板上：140°7.粉体的黏附性与凝聚性①制粒②加入助流剂防止黏附8.粉体的压缩特性压缩：在压力下体积减小成形：物料紧密结合成一定形状例题：A：下列对休止角表述正确的是A.粒子表面粗糙的物料休止角小B.休止角越大，流动性越好C.休止角大于30°，物料流动性好D.休止角大于40°，可满足生产过程对流动性的需要E.休止角是检验粉体流动性好坏的最简便方法『正确答案』EA：增加粉体流动性的措施不包括A.对于黏附性的粉末进行造粒B.让粒子表面更光滑C.适当干燥D.加入助流剂E.增加粉体孔隙率『正确答案』E二、固体制剂概述1.共同特点①稳定性好、成本低、便携②单元操作类似③口服药物在胃肠道先溶解，再吸收——药物在体内的溶出速度影响药物的起效时间、作用强度和实际疗效2.固体制剂的体内吸收途径口服制剂吸收快慢溶液剂＞混悬剂＞散剂＞颗粒剂＞胶囊剂＞片剂＞丸剂吸收溶解崩解或分散3.制备工艺粉碎、过筛、混合、制粒、干燥、压片、分装含量均匀度改善流动性、充填性→剂量准确制粒方法：4.Noyes-Whitney方程影响药物溶出速率的因素K=D/Vh改善药物溶出速度的措施：①↑药物的溶出面积：粉碎减小粒径②↑溶解速度常数：加强搅拌，以减少药物扩散边界层厚度或提高药物的扩散系数③↑药物的溶解度：提高温度，改变晶型，制成固体分散物k＝D/Vh三、散剂学习要点：1.分类2.特点3.制备4.质量检查药物＋辅料→粉碎、过筛、混匀→干燥粉末1.散剂粒径要求2.散剂的分类①按使用：口服（内服）、局部（外用）、煮散等②按组成：单、复③按剂量：分剂量（按包服用）、不分剂量（外用）3.散剂的特点①粒径小，比表面积大，易分散，起效快②外用覆盖面大，具保护、收敛等作用③生产、携带、运输、贮存、使用方便——五方便④便于婴幼儿服用⑤缺点：分散度大，易吸湿4.散剂的制备5.粉碎粉碎的目的：减少粒径、增加比表面积①有利于提高难溶性药物的溶出速度以及生物利用度；②有利于各成分的混合均匀；③有利于提高固体药物在液体、半固体、气体中的分散度；④有助于从天然药物中提取有效成分。
药剂学-粉体学
③压缩度（C） 在量筒中测定最松堆体积，最紧堆体积，计算最
松堆密度0与最紧堆密度f C = (f- 0)/f×100%
压缩度的大小反映粉体的凝聚性、松软状态。 ≤20% 流动性较好 40~50% 流动性差
21
⑵粉体流动性的影响因素及改善方法 很复杂，主要因素有 ①粒度：增大粒径，减小附着力和凝聚力。 改善方法：制粒。 ②粒子形状和表面粗糙度：粒子表面越粗糙，流
37
2、微粉理化特性对制剂疗效的影响
（1）粒子小，比表面积大，溶解性能好，可改 善疗效
氯霉素 50m， tmax=1h, Cmax 大
800m, tmax=3h, Cmax 小
（2）可通过控制粒子大小，来控制表面积的大 小以达到缓释作用。
胰岛素锌 >ຫໍສະໝຸດ 0m， 作用30h<2m, 作用不足24h
⑥水溶性成分在粒子的接触处析出结晶而形成 固体桥
31
⑴压缩力与体积的变化 弹性变形：受压时变形，解除压力后恢复原形。 塑性变形：受压时变形，解除压力后不能恢复原形。 脆性变形：受压时破碎变形，解除压力后不能恢复
原形 ⑵压缩力的传递与压缩循环图 ⑶压缩功与弹性功
32
33
2、粉体的压缩方程
θ=0º，完全润湿； θ=180º，完全不润湿； 接触角越小润湿性越好。 3、接触角的测定方法 将粉体压缩成平面，水平放置后滴上液滴直接由量
角器测定。
28
（四）黏附性（adhesion）与黏着性(cohesion) 黏附性：不同分子间产生的引力，粒子—器壁。 黏着性：同分子间产生的引力，粒子—粒子。
（3）筛分径 细孔通过相当径。 a > 粒径 > b 筛下粒径 -a；筛上粒径 +b 算术平均径：DA =(a+b)/2
药剂学：粉体学基础
物料风干示意图
44
6、粉体的吸湿性
水是化学反应的媒介。 固体药物吸附水份以后，在表面形成一层液膜，分解反
应就在液膜中进行。 药物是否容易吸湿，取决于其临界相对湿度（Critical
Relative Humidity）,化合物的CRH越低对湿度越敏感。 药物的降解反应速度与环境的相对湿度成正比。
( ) g t
p
l
8
1、粒子径的表示方法
➢ 筛分径（sieving diameter）
当粒子通过粗筛网且被截留在细筛网上时，粗细筛 孔直径的算术或几何平均值称为筛分径。
算术平均值 几何平均值
D ab
A
2
D ab A
a—粒子通过的粗筛网直径， b—截留粒子的细筛网直径 9
1、粒子径的表示方法
4
1、粒子径的表示方法
➢ 几何学粒子径 geometric diameter
̶ 等体积径 equivalent volume diameter ̶ 比表面积等价径 equivalent specific surface diameter
➢ 有效径 （Stocks沉降径）settling velocity diameter ➢ 筛分径 sieving diameter
45
6、粉体的吸湿性
临界相对湿度（critical relative humidity, CRH）
水溶性的药物粉末在较低相对湿度环境时一般 不吸湿，但当相对湿度提高到某一定值时，吸 湿量急剧增加，此时的相对湿度即CRH。
• CRH是水溶性药物的固有特征； • 是药物吸湿性大小的衡量指标； • CRH越小则越易吸湿；反之，则不易吸湿。46
9. 平均面积径
nd 2 /
药剂学：粉体学基础
库尔特计数法(coulter counter): 测定 等体积球相当径； 可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。 沉降法：可分Andreasen吸管法、离心法、比浊法、沉降 天平法、光扫描快速粒度测定法等,得到有效径/Stoke’s 径 比表面积法：气体吸附法和透过法。不能得到粒度分布。
三、粉体粒子的比表面积
（一)比表面积
粒子比表面积：指单位重量或体积所具有的粒 子表面积。
Sw=6/d； Sv=6/d
Sw ,Sv分别为重量和体积比表面积， 为粉体粒密度，d面积平均径。
16
(二)比表面积测定
1. 吸附法(BET法)
Sw=ANVm = AVm /22400 *6.028*1023
第七节 粉体的压缩性质
2
第一节 概 述
粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合
体性质和应用的科学。
粉体中粒子大小范围一般在0.1~100m之间，有些粒子
大小可达1000m，小者可至0.001m。通常<100 m 的粒子叫“粉”，> 100 m者称“粒”。
粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系，兼有气
分布两种形式。
区间分布又称为微分分布or频率分布，它表示一系
列粒径区间中颗粒的百分含量。
累计分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径 颗粒的百分含量。
(二)粒度分布★
9
可参见P86 图6-6
频率最多 的粒子径
中位径/ 中直径
（三）平均粒径（mean diameter） P87
个数平均径/算术平均径 dln=(nd)/n
最新粉体学基础,药剂
压缩度20%以下流动性较 好。压缩度增大时流动性下
降。
粉体流动性的影响因素与改善方法
1.增大粒子大小 对于粘附性的粉状粒子进行造粒，以减少粒子间的接触点 数，降低粒子间的附着力、凝聚力。 2.粒子形态及表面粗糙度 球形粒子的光滑表面，能减少接触点数，减少摩擦力。 3.含湿量 适当干燥有利于减弱粒子间的作用力。 4.加入助流剂的影响 加入0.5%～2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉 体的流动性。但过多使用反而增加阻力。
休止角与流动性的关系
≤ 30°
流动性好 基本满足 流动性差
休止角
≤ 40° ≥ 40°
润滑剂的加入量？
2. 流出速度(flow velocity)
方法：将物料加入斗
中，测量全部物料流出
所需的时间，即为流出
速度。
3. 压缩度( compressibility)
C=(ρf - ρ0)/ ρf ×100% 式中， C为压缩度；ρ0为 最松密度；ρf为最紧密度。
根据Elder假说，水溶性药物混 合物的CRH约等于各成分CRH的
乘积，而与各成分的量无关。
(二) 水不溶性药物的吸湿性
水不溶性药物的吸湿性随着相对 湿度的变化而缓慢发生变化，没有
淀粉
临界点。 水不溶性药物的混合物的吸湿性 具有加和性。
应用？
粉体的润湿性
复方硫磺洗剂的制备 处方： 沉降硫： 3.0g 硫酸锌 3.0g 吐温-80 0.25ml 甘油 10ml 樟脑醑 2.5ml 蒸馏水加至100ml 粉体？
集合体(外延=单个粒子+聚结
粒子)
• 单个粒子叫一级粒子 （primary particles) • 聚结粒子叫二级粒子 （second particle)。 • 散剂？颗粒剂？
粉体学基础——精选推荐
粉体学基础粉体学基础⼀粉体概述1 粉体相关概念1.1 粉体粉体是⽆数固体粒⼦的集合体1.2 粒⼦在粉体中不能再分离的运动单元1.3 “粉”和“粒”通常≤100µm的粒⼦叫“粉”，容易产⽣粒⼦间的相互作⽤⽽流动性较差；> 100µm的粒⼦叫“粒”，较难产⽣粒⼦间的相互作⽤⽽流动性较好。
2 粉体的物理特征⾃然界中的物质可分为三种形态：⽓体、固体和液体，那么粉体属于哪种形态？粉体虽然具有与固体类似的抗变形能⼒，但不是固体粉体虽然具有与流体相似的流动性，但不是液体。
粉体虽然具有与⽓体相似的可压缩性，但不是⽓体。
它属于第四种物质形态3 粉体的性质3.1 ⼀般性质粉体的⼀般性质包括：粉体粒度（尺⼨、形状和粒度分布）、流动性、分散性及稳定性、填充性及吸湿性等等。
3.2 特殊性质当尺⼨处于亚微⽶级或纳⽶级时，粉体具有与普通粉体完全不同的特殊性质。
（1）表⾯效应纳⽶材料的表⾯效应是指纳⽶粒⼦的表⾯原⼦数与总原⼦数之⽐随粒径的变⼩⽽急剧增⼤后所引起的性质上的变化。
如图1所⽰。
超微粉体尺⼨⼩，⽐表⾯积⼤，位于表⾯的原⼦占有相当⼤的⽐例。
随着尺⼨减⼩，⽐表⾯积急剧增⼤，引起表⾯原⼦数迅速增加，增强了粒⼦的活性。
例如，尺⼨⼩于5 m的⾚磷在空⽓中能⾃燃，⽽某些纳⽶级的⾦属粉末在空⽓中也会燃烧。
随着颗粒尺⼨的量变，在⼀定的条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺⼨变⼩所引起的宏观物理性质的变化称为⼩尺⼨效应。
纳⽶颗粒尺⼨⼩，表⾯积⼤，在熔点，磁性，热阻，电学性能，光学性能，化学活性和催化性等都较⼤尺度颗粒发⽣了变化，产⽣⼀系列奇特的性质。
例如，⾦属纳⽶颗粒对光的吸收效果显著增加，并产⽣吸收峰的等离⼦共振频率偏移；出现磁有序态向磁⽆序态，超导相向正常相的转变。
（3）量⼦尺⼨效应各种元素原⼦具有特定的光谱线。
由⽆数的原⼦构成固体时，单独原⼦的能级就并合成能带，由于电⼦数⽬很多，能带中能级的间距很⼩，因此可以看作是连续的，从能带理论出发成功地解释了⼤块⾦属、半导体、绝缘体之间的联系与区别，对介于原⼦、分⼦与⼤块固体之间的超微颗粒⽽⾔，⼤块材料中连续的能带将分裂为分⽴的能级；能级间的间距随颗粒尺⼨减⼩⽽增⼤。
[医学]药剂学第六章 粉体学基础
系数，球体时Ф=6，其他形状时一般情况 下Ф=6.5~8。
2.沉降速度相当径
粒径相当于在液相中具有相同沉降速度 的球形颗粒的直径。该粒经根据Stocks 方程计算所得，因此有叫Stocks 径或有 效径（effect diameter） ，记作 DStk.
粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大 小和粒子分布双重含义，是粉体的基础 性质。
对于一个不规则粒子，其粒子径的测定 方法不同，其物理意义不同，测定值也 不同。
（一）粒子径的表示方法 1.几何学粒子径
几何学粒子径 筛分径 有效径 表面积等价径
根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用 显微镜法、库尔特计数法等测定。
粒子群的粒度分布可用简单的表格、绘 画和函数等形式表示。
1. 频率分布与累积分布
频率分布（frequncy size distribution） 表示与各个粒径相对应得粒子在全粒子 群中所占的百分数（微分型）
累积分布（cumulative size distribution)表示小于（pass）或大于 （on）某粒径的粒子在全粒子群中所占 的百分数（积分型）。
18η DStk= [ (ρp -ρ1) ·g
h 1/2 ·]
t
式中， ρp ，ρ1—分别表示被测粒子与液相的密度； η— 液相的粘度；h——等速沉降距离；t—沉降时间。
3.筛分径（sieving diameter） 又称细孔通过相当径。当粒子通过粗筛网
且被截留在细筛网时，粗细筛孔直径的算 术或几何平均值称为筛分经，记作DA 。
表面积相当径：记作DS，将粒子的表面积当 做球的表面积计算求得的直径。
比表面积相当径（equivalent specific surface diameter）