药剂学-第六章粉体学基础
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6章粉体学
测得的是等体积球相当径，粒径分布以个数或 体积为基准。
混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等可以用本 法测定。
3. 沉降法（sedimentation method）
是液相中混悬的粒子在重力场中恒速沉降 时，根据Stocks方程求出粒径的方法。
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。下 午11时59分0秒 下午11时59分 23:59:0021.6.14
1、Genius only means hard-working all one's life. (Mendeleyer, Russian Chemist)
天才只意味着终身不懈的努力。21.5.265.26.202108:3008:30:57May-2108:30
30~35 23.9
35~40 24.3
40~45 8.8
＞45
7.5
19.5
100.0
6.5
100.0 19.5
25.6
93.5
22.3
80.545.1Fra bibliotek24.1
77.7
45.5
54.9
69.2
17.2
54.5
69.4
30.8
86.4
7.6
30.6
83.7
13.6
94.0
3.6
16.3
92.5
6.0
1/ 2
n
nd 3 /
1/ 3
n
/ Sw
（四）粒子径的测定方法
粒径的测定方法与适用范围
测定方法
光学显微镜 电子显微镜
筛分法 沉降法
药剂学-第六章粉体学基础
第六章粉体学根底一、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．比外表积是单位体积所具有的外表积。
( )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．比拟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．粉末的比外表积大，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．将球体规那么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。
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
粉体学基础
（2）有效粒径（Stocks径） 在液相中和欲测质点具有相同沉降速度的球 形颗粒的直径。 （用沉降法测定） （3）比表面积径 与待测粒子具有相等比表面积的球的直径。 测定比表面（用吸附法或透过法）后再推算质 点的直径，故此法不知个别质点的直径。 （4）筛分径 粒子通过粗筛网且被截留在细筛网时，粗细筛 子的直径的算术或几何平均值称为筛分径。
混合物的吸湿性：
混合物的CRH值最小
。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，而与各成分的比例无关。 CRHAB=CRHA· CRHB
Elder假设的条件是各成分间不发生相互
作用，不适用于能相互作用或受共同离 子影响的药物。
(二) 水不溶性药物的吸湿性
（二）粒子的形态
指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成
的图像。
（三）比表面积
微粒的比表面积是指单位质量或容量微 粉所具有的表面积。
粒子的比表面积(specific surface area)的表 示方法根据计算基准不同可分为体积比表面积 SV和质量比表面积SW。 Sw=6/dvs； Sv=6/dvs Sw ,Sv分别为质量和体积比表面积， 为粉 体的粒密度，dvs粒径。
第八节 粘附性与凝聚性
粘附性(adhesion)是指不同分子产生的引
力，如粉体粒子与器壁间的粘附。 凝聚性 (cohesion，粘着性)是指同分子间产生的引 力，如粉体粒子之间发生粘附而形成聚集 体(random floc)。 产生粘附性和凝聚性的原因： 1、在干燥状 态下主要是由于范德华力与静电力发挥作 用； 2、在润湿状态下主要由于粒子表面存 在的水分形成液体桥或由于水分的蒸发而 产生固体桥发挥作用。
2. 流出速度(flow velocity)
粉体学基础
6.5 15.8 23.2 23.9 24.3 8.8 7.5
19.5 25.6 24.1 17.2 7.6 3.6 2.4
100.0 93.5 77.7 54.5 30.6 16.3 7.5
6.5 22.3 45.5 69.4 83.7 92.5 100.0
100.0 80.5 54.9 30.8 13.6 6.0 2.4
• 在固体剂型的制备过程中（如散剂、颗粒剂、
胶囊剂、片剂、粉针、混悬剂等，他们在医
药产品中约占70%-80%），必将涉及到固体药
物的粉碎、分级、混合、制粒、干燥、压片、
包装、输送、贮存等。
• 粉体技术在固体制剂的处方设计、生产工艺
和质量控制等方面具有重要的理论意义和实
际应用价值。
第二节
粉体的基础性质
• 将单一结晶粒子称为一级粒子（primary particle
），将一级粒子的聚结体称为二级粒子（second
particle）。
• （1）由范德华力、静电力等弱结合力的作用而发生
的不规则絮凝物（random floc）和（2）由粘合剂
的强结合力的作用聚集在一起的聚结物（agglomera • te）属于二级粒子。
颗粒间空隙率ε间=V间/V
总空隙率ε总=（V内+V间）/V
空隙率也可以通过相应的密度计算而求得：
内
g 1 t
间
总
b 1 g
b 1 t
第四节
粉体的流动性与充填性
一、粉体的流动性（flowability）
• 粉体的流动性与粒子的形状、大小、表面状态、 密度、空隙率等有关，加上颗粒之间的内摩擦力 和粘附力等的复杂关系，粉体的流动性无法用单 一的物性值来表达。
粉体学基础药剂
4.片剂压片时，粉体的密度一般用真密度进 行描述。
第四十一页，编辑于星期三：二点 一分。
三.填空 1. A 和B均为水溶性药物 , A 药的 CRH为 45%，B粉末的 CRH 为89%，现A药和 B粉末 以1：1混合，则该混合物在相对 湿度为 （ ）的环境下吸湿不明显。
1.直接法 ：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。
2.间接法： h2= rtY lcosθ /2η
第三十六页，编辑于星期三：二点 一分。
第六节 粘附性与凝聚性
粘附性 (adhesion) 是指不同
分子间产生的引力，如粉体
粒子与器壁间的粘附。 凝聚性 (cohesion ，粘着性 )
第二十八页，编辑于星期三：二点 一分。
二、粉体的填充性（自学）
第二十九页，编辑于星期三：二点 一分。
粉体的吸湿性
吸湿性：是指固体表 面吸附水分的现象。
危害：粉末的流动性下
降；药物的稳定性下
降。 ? 药物的吸湿特性可用
吸湿平衡曲线表示。
第三十页，编辑于星期三：二点 一分。
药物吸湿的规律
枸橼酸
（一）水溶性药物的吸
2.固体的润湿性可用接触角表示，一般大于
90度则不湿润，改善其亲水性常加入适（ ）。
第四十二页，编辑于星期三：二点 一分。
四.选择 1 用包括粉体本身孔隙及粒子间孔隙在内的
体积计算的密度为（）
A 堆密度
B 真密度 C 颗粒密度 D 高压密度
第四十三页，编辑于星期三：二点 一分。
2.当药物的本身产生的饱和蒸汽压低于环境
的蒸汽压时，将产生（） A 吸湿 B 风化 C 蒸发
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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。
5．CRH值是，CRH值越小, 越强。
CRH值与无关。
四、单项选择题
1．采用BET法可测定得到( )。
A．粉体的松密度B．粉体粒子的比表面积C．粉体的流动性D．粉体的休止角2．下列关于休止角的正确表述
A．休止角越大，物料的流动性越好B．粒子表面粗糙的物料休止角小
C．休止角小于300，物料的流动性好D．粒径大的物料休止角大
3．下述中哪项不是影响粉体流动性的因素
A．粒子大小及分布B．含湿量C．加入其他成分D．润湿剂
4．用包括粉体本身孔隙及粒子间孑L隙在内的体积计算的密度为
A．堆密度B．真密度C．粒密度D．高压密度
5．粉体的流动性可用休止角和流速表示，流动性越好则
A．休止角大，流速快B．休止角大，流速慢
C．休止角小，流速快D．休止角小，流速慢
6．微粒有效径指
A．与被测粒子具有相同沉降速度的球形粒子直径
B．与被测粒子具有相同沉降速度的球形粒子半径
C．与被测粒子具有相同大小的粒子
D．与被测粒子具有相同性质的粒子
7．下面关于堆密度的叙述不正确的是
A．堆密度又称粒密度B．“重质”或“轻质”主要在于其堆密度不同
C．“重质”的堆密度大D．对于一般粉体来说堆密度<粒密度<真密度
8．四种成分的CRH分别为①70％，②53.5％，③75.1％，④82％，按吸湿性由大到
小排列顺序为
A．②>①>③>④B．④>③>①>②
C．②>③>④>①D．①>②>③>④
9．氯化钠与葡萄糖间无相互作用，其CRH分别为75.1％和82％，将两者按1：4
混合，混合物CRH为
A．61.58％B．6.9％C．15.7％D．10.8％
10．当药物本身产生的饱和蒸气压低于环境的水蒸气分压时，将产生
A．吸湿B．风化C．蒸发D．吸附
11．粉体的流动性可用下列哪项评价
A．接触角B．休止角C．吸湿性D．释放速度
12．采用哪种方法可测定粉体比表面积
A．沉降法B．筛分法C．显微镜法D．气体吸附法
13．粉体学中，用包括粉粒自身孔隙体积计算的密度称为
A．堆密度B．粒密度C．真密度D．最松松密度
14．根据Stock's方程计算所得的直径为
A．定方向径B．等价径C．体积等价径D．有效径
15．粉体的充填性可用下列哪项评价
A．接触角B．孔隙率C．吸湿性D．流出速度
16．下列关于粉体吸湿性的描述错误的是( )。
A．CRH是水溶性药物的固有特征，药物吸湿性大小的衡量指标
B．CRH值越小，药物越易吸湿
C．两种水溶性药物分别重15g和20g，其CRH值分别为78％和60％，则两者混合物的CRH值为66％
D．水不溶性药物的吸湿性在相对湿度变化时，缓慢变化，没有临界点
17．用显微镜观察混悬剂微粒而得出的粒径是
A．定方向径B．等价径C．平均粒径D．有效径
18．某些固体药物有“轻质”和“重质”之分，是因为堆密度不同，轻质是指( )。
A．堆密度小堆容积大B．堆密度大堆容积小
C．堆密度大堆容积大D．堆密度小堆容积小
19．粒子大小对粉粒的流动性有很重要的影响，当粒子小于多少μm时，其黏着
力大于重力，休止角大幅度增大，流动性很差
A．100 B．200 C．150 D．250
20．沉降法测得
21．显微镜法测得
22．筛分法测得
23．气体透过法测得
20～23备选答案：A．定方向径B．有效径C．筛分径D．面积平均径
24．接触角
25．休止角
26．粒径
27．CRH
24～27备选答案：A．粉体润湿性B．水溶性粉体的吸湿性
C．粉体流动性D．粉体粒子大小
五、问答题
1．简述压片过程中必须具备的三大要素，为什么。
2．举出防止顶裂(裂片)的措施，根据您的体会和理解举出四种以上。
3．在制药行业中常用的粉体的粒度范围是?
参考答案
一、概念与名词解释
1．空隙率是指粉体层中空隙所占有的比率。
由于颗粒内、颗粒间都有空隙，相应地将空隙率分为颗粒内空隙率、颗粒间空隙率、总空隙率等。
2．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，一般把这个吸湿量开始急剧增加的相对湿度称为临界相对湿度
(Critical Relative Humidity，CRH,)，CRH是水溶性药物固有的特征参数。
3．各国的标准筛号及筛孑L尺寸有所不同，中国药典在R40/3系列规定了药筛的九个筛号。
二、判断题
1．B 2．A 3．B 4．A 5．B 6．A 7．B 8．B
9．A 10．B 11．B 12．B 13．A 14．A 15．B 16．B
17．A 18．A 19．．A 20．B
三、填空题
1．12.48％
2．堆密度
3．休止角，流出速度
4．有效径，等体积球相当径
5．临界相对湿度，吸湿性，与混合物中各组分的量无关
四、选择题
(一)单项选择题
1．B 2．C 3．D 4．A 5．C 6．A 7．A 8．A
9．A 10．A 11．B 12．D 13．B 14．D 15．B 16．C
17．A 18．A 19．．A 20．B 21．A 22．C．A 23．D 24．A C 25．C 26．D 27．B
五、问答题
1．压片过程中必须具备的三大要素分别为流动性、压缩成形性和润滑性。
良好的流动性可使物料顺利地流人压片机的模孔，避免片重差异过大；良好的压缩成形性可使物料压缩成具有一定形状的片剂，而不出现裂片等不良现象；润滑性使片剂不黏冲，从冲模中顺利推出，得到完整、光洁的片剂。
2．防止顶裂的措施：①用弹性小塑性大的辅料，从整体上提高物料的塑性变形；②如果细粉太多、颗粒很干会使黏性弱，此时相应加大黏合剂用量；③改用旋转式压片机，使片剂内部的压力分布较均匀；④加入适当的润滑剂，使压力分布均匀且下冲推出片剂时阻力降低；⑤减慢压缩速度或进行两次压缩。
采取这些措施均可有效避免裂片的产生。
3．在制药行业中需要处理的粒度范围为一般是从药物原料粉的lμm到片剂的l0mm。