第十三章粉體學(xué)基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-08-17 01:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 包括粉體真體積、粒子內(nèi)空隙、粒子間空隙等。 ? 測(cè)量容器的形狀、大小、物料的裝填速度及裝填方式等均影響粉體體積。 ? 不施加外力時(shí)所測(cè)得的密度為 最松松密度 ，施加外力而使粉體處于最緊充填狀態(tài)下所測(cè)得的密度是 最緊松密度 。 ? 最終振蕩體積不變時(shí)測(cè)得的振實(shí)密度即為最緊松密度。 ?空隙率（ porosity）是粉體層中空隙所占有的比率。 ?粒子內(nèi)孔隙率 ?內(nèi) =VgVt/Vg =1?g/?t ?粒子間孔隙率 ?間 =VVg/V = 1 ?b/?g ? 總孔隙率 ?總 = V Vt/V =1 ?b/?t 二、粉體的空隙率 第四節(jié) 粉體的流動(dòng)性與充填性 ?粉體的流動(dòng)性（ flowability）與粒子的形狀、大小、表面狀態(tài)、密度、空隙率等有關(guān)。對(duì)顆粒劑、膠囊劑、片劑等制劑的重量差異以及正常的操作影響很大。 ?粉體的流動(dòng)包括重力流動(dòng)、壓縮流動(dòng)、流態(tài)化流動(dòng)等多種形式。 一、粉體的流動(dòng)性 ?靜止?fàn)顟B(tài)的粉體堆積 體自由表面與水平面之間的夾角為休止角，用 ?表示， ?越小流動(dòng)性越好。 tan?=h/r ?常用的測(cè)定方法有注入法、排出法、傾斜角法等，測(cè)定方法不同所得數(shù)據(jù)有所不同，重現(xiàn)性差。 ?粘性粉體或粒徑小于 100~200μm的粉體粒子間相互作用力較大而流動(dòng)性差，相應(yīng)地所測(cè)休止角較大。 （一）粉體流動(dòng)性的評(píng)價(jià)與測(cè)定方法 1. 休止角 (angle of repose) ?是將物料加入漏斗中，測(cè)量全部物料流出所需的時(shí)間，即為流出速度。 ?粉體流動(dòng)性差時(shí)可加入 100 μm的玻璃球助流。 ?流出速度越大，粉體流動(dòng)性越好。 2. 流出速度 (flow velocity) ?C=(ρf ρ0)/ ρf 100% 式中， C為壓縮度； ρ0為最松密度； ρf為最緊密度。 ?壓縮度是粉體流動(dòng)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%以下流動(dòng)性較好。壓縮度增大時(shí)流動(dòng)性下降。 3. 壓縮度 ( pressibility) ? 對(duì)于粘附性的粉狀粒子進(jìn)行造粒，以減少粒子間的接觸點(diǎn)數(shù)，降低粒子間的附著力、凝聚力。 ? 球形粒子的光滑表面，能減少接觸點(diǎn)數(shù)，減少摩擦力。 ? 適當(dāng)干燥有利于減弱粒子間的作用力。 ? 加入 %～ 2%滑石粉、微粉硅膠等助流劑可大大改善粉體的流動(dòng)性。但過(guò)多使用反而增加阻力。 （二）粉體流動(dòng)性的影響因素與改善方法 （一）粉體的填充性的表示方法 ?粉體的填充性是粉體集合體的基本性質(zhì)，在片劑、 膠囊劑的填充過(guò)程中具有重要意義。 ?填充性可用 松比容 (specific)、 松密度(bulk density)、 空隙率 (porosity) 、 空隙比 (void ratio) 、 充填率 (packing fraction) 、 配位數(shù) (coordination number)來(lái)表示。 二、粉體的填充性 （二）顆粒的排列模型 ?顆粒的裝填方式影響到粉體的體積與空隙率。 ?粒子的排列方式中最簡(jiǎn)單的模型是大小相等的球形粒子的充填方式。 ?GratonFraser模型。 ?容器中輕輕加入粉體后給予振蕩或沖擊時(shí)，粉體層的體積減少。 ?充填速度可由久野方程和川北方程分析。 久野方程 : n/C=1/ab+n/a 川北方程 : ln(ρf ρn)=kn+ln(ρfρ0) ?式中， ρ0 、 ρn 、 ρf 分別表示最初 (0次 )， n次，最終 (體積不變 )的密度； C為體積的減少度， C=(V0Vn)/ V0 ； a為最終的體積減少度， a值越小流動(dòng)性越好； k、 b為充填速度常數(shù)，其值越大充填速度越大，充填越容易。 （三）充填狀態(tài)的變化與速度方程 （四）助流劑對(duì)充填性的影響 ?助流劑的粒徑一般為 40μm左右，與粉體混合時(shí)在粒子表面附著，減弱粒子間的粘附從而增強(qiáng)流動(dòng)性，增大充填密度。 用量為 %%(w/w)。 第五節(jié) 粉體的吸濕性與潤(rùn)濕性 ?吸濕性 (moisture absorption)是指固體表面吸附水分的現(xiàn)象。 ?危害：可使粉末的流動(dòng)性下降、固結(jié)、潤(rùn)濕、液化等，甚至促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)而降低藥物的穩(wěn)定性。 ?藥物的吸濕特性可用吸濕平衡曲線(xiàn)表示。 一、吸濕性 ?水溶性藥物在相對(duì)濕度較低的環(huán)境下，幾乎不吸濕，而當(dāng)相對(duì)濕度增大到一定值時(shí)，吸濕性急劇增加，一般把這個(gè)吸濕量開(kāi)始急劇增加的相對(duì)濕度稱(chēng)為 臨界相對(duì)濕度 (critical relative humidity, CRH)。 （一）水溶性藥物的吸濕性 混合物的吸濕性： ?水溶性物質(zhì)的更強(qiáng)，根據(jù) Elder假說(shuō)， 水溶性藥物混合物的 CRH約等于各成分CRH的乘積，而與各成分的量無(wú)關(guān)。 CRHAB=CRHACRHB ?使用 Elder方程的條件是各成分間不發(fā)生相互作用，因此該假說(shuō)不適用于含同離子或水溶液中形成復(fù)合物的體系。 測(cè)定 CRH的意義： (1)CRH值可作為藥物吸濕性指標(biāo)，一般CRH愈大，愈不易吸濕； (2)為生產(chǎn)、 貯藏的環(huán)境提供參考； (3)為選擇防濕性輔料提供參考，一般應(yīng)選擇 CRH值大的物料作輔料。 (二 ) 水不溶性藥物的吸濕性 ?水不溶性藥物的吸濕性隨著相對(duì)濕度的變化而緩慢發(fā)生變化，沒(méi)有臨界點(diǎn)。 ?水不溶性藥物的混合物的吸濕性具有 加和性 。 ?潤(rùn)濕性 (wetting) 是指固體界面由固 氣界面變?yōu)楣?液界面現(xiàn)象。粉體的潤(rùn)濕性對(duì)片劑、顆粒劑等到固體制劑的崩解性、溶解性等具有重要意義。 ?固體的潤(rùn)濕性用 接觸角 θ表示。 液滴在固體表面上所受的
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