药剂学:粉体学基础
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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。
药剂学第十章-粉体学基础成都医学院22考研药剂学第十章粉体学基础第一节概述粉:小于等于100微米粒:大于100微米单一粒子为一级粒子,单一粒子聚结体为二级粒子第二节粉体的基本性质基本性质:粉体的粒径及其分布和总表面积,单一粒子的形态及表面积一、粒径及粒径分布(一)粒径的表示方法1、几何学粒径1)三轴径:在粒子平面图上测定的长径l,短径b 和高度h2)定方向径:在粒子平面投影图上测得的特征径a)Fe ret:径:定方向接线径,在粒子投影图上画出外接平行线,其平行线见得距离即是定方向径b)Krummbein:定方向最大径,用一直线将粒子投影面按一定方向进行分割,分割的最大长度为定方向最大径c)Martin:定方向等分径,用一直线将粒子投影面按一定方向进行分割,恰好将投影面积等分时的长度为定方向等分径3)圆相当径a)Heywood:投影面积圆相当径,系与粒子投影面积相同的圆的直径b)周长圆相当径:系与投影面积周长相等的圆的直径4)球相当径a)球体积相当径:与粒子体积相同的球体的体积b)球面积相当径:与粒子体表面积相同的球体的直径5)纵横比:系颗粒的最大轴长度与最小轴长度之比2、筛分径:细孔通过相当径3、有效径:沉降速度相当径,与粒子在液相中具有相同沉降速度的球的直径4、比表面积等价径:与粒子具有相同比表面积的球的直径5、空气动力学相当径:空气动力学径,与不规则粒子具有相同动力学行为的单位密度球体的直径(二)粒径分布频率分布:表示各个粒径所对应的粒子在全体粒子群中所占的百分数累计分布:表示小于或大于某粒径的粒子在全体粒子群中所占的百分数粒度分布基准:个数基准、质量基准、面积基准、体积基准、长度基准(三)平均粒径:中位径:中值径,累计分布图中累计正好为50%所对应的粒径众数粒径:颗粒出现最多的粒度值,即频率分布曲线的最高峰值(四)粒径的测定方法显微镜法或筛分法测定药物制剂的粒子大小和限度,光散射法测定原料药或药物制剂的粒度分布1、显微镜法:将粒子放在显微镜下,根据投影测定等价粒径2、筛分法:筛孔机械阻挡的分级方法3、沉降法:液相中混悬粒子的沉降速度4、库尔特计数法:电阻法,等体积球的相当径5、激光散射/衍射法:光传播遇到颗粒阻挡发生散射,颗粒越大,散射光夹角越小6、比表面积法:吸附法和透过法测定7、级联撞击器法:测量可吸入颗粒物的空气动力学粒径和粒径分布的首选二、粒子形态:系指粒子的轮廓或表面个点所构成的图像(一)形态指数:将粒子某些性质与球或圆的理论值比较形成的无因次组合1、球形度:真球度,系指用粒子的球相当径计算的球的表面积与粒子实际面积之比2、圆形度:系指用粒子的投影面积相当径计算的圆周长与粒子投影面积周长之比(二)形状系数1、体积形状系数2、表面积形状系数3、比表面积形状系数三、粒子比表面积(一)比表面积的表示方法:单位体积或单位重量的表面积1、体积比表面积:单位体积粉体的表面积2、重量比表面积:单位重量粉体的比表面积(二)比表面积的测定方法1、气体吸附法:利用粉体吸附气体的性质2、气体透过法:气体通过粉体时的阻力与比表面积有关第三节粉体的其他性质一、粉体的密度(一)粉体密度分类和定义1、真密度:粉体质量除以真体积得到的密度,不包括颗粒内外空隙的体积2、粒密度:粉体质量除以粒体积得到的密度,包括内部空隙3、堆密度:,松密度,粉体质量除以该粉体所占体积得到的密度,包括内部空隙振实密度:经一定规律振动或轻敲后测得的堆密度理论上:真密度大于等于粒密度大于等于振实密度大于等于堆密度(二)粉体密度的测定方法1、真密度的测定1)氦气测定法:首先通入已知重量的氦气到代测定空仪器中,测得仪器容积V0,然后将供试品放入容器抽真空,完成后导入一定量氦气,而后计算出粉体周围及进入粉体孔径氦气体积Vt,V0-Vt既是粉体体积计算可得真密度2)液体汞、苯置换法2、粒密度的测定:比重瓶法(常用)、吊斗法3、堆密度与振实密度的测定方法:将约50立方厘米到的经过二号筛处理的粉体装入100ml量筒中,将量筒从一英寸处落下到坚硬木板三次,所得体积即为粉体堆体积,计算可得堆密度二、粉体的空隙率分类:颗粒内空隙率、颗粒间空隙率、总空隙率测定:压汞法、气体吸附法三、粉体的流动性(一)粉体流动性的评价方法1、休止角:粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大夹角测定方法:固定圆锥底法、固定漏斗法动态休止角:流动粉体与水平面形成的夹角,可装入量筒后以一定速度旋转测定休止角小于等于30度时流动性好,小于等于40度时,可以满足生产需要2、流出速度:单位时间内从容器小孔中流出粉体的量表示3、压缩度和Hausenr测量方法:将一定量粉体装入量筒中测得最初堆体积,采用轻敲法测得粉体最紧状态得到最终体积,后根据相关公式计算出压缩度压缩度为20%以下流动性较好,增大流动性下降,超过30%很难流出HR在1.25以下流动性好,大于1.6时很难操作(二)改善流动性的方法1、增大粒子大小:250~2000微米流动性好,72~250微米流动性取决于形态和其他因素,小于100微米时流动性会出现问题2、改善粒子形态及表面粗糙度3、改变表面作用力4、助流剂的影响5、改变过程条件四、粉体的填充性(一)表示方法:堆容比:单位质量所占体积空隙率:堆体积中空隙所占体积堆密度:单位体积的质量空隙比:空隙体积与真体积之比充填率:堆密度与真密度之比配位数:一个粒子周围相邻其他粒子个数(二)颗粒的排列模型球形粒子规则排列,接触点最小为6,此时空隙率最大,为48%,接触点为12时最小为26%,粒径大小不影响空隙率和接触点(三)充填状态的变化和速度方程:久野方程、川北方程(四)影响粉体充填性的因素1、粒径大小及其分布2、颗粒的形状和结构3、颗粒的表面性质4、粉体处理及过程条件5、助流剂的影响五、粉体的吸湿性定义:固体表面吸附水分的现象(一)水溶性药物的吸湿性CRH:水溶性药物在较低的相对湿度环境中平衡水分含量较低,不吸湿,但当空气中相对湿度提高到一定值时吸湿量急剧增加,此时的相对湿度即为物料的临界相对湿度。
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。
粉体学基础知识(一)粉体的基本概念粉体是指无数细小固体粒子的集合体,粉体学是研究粉体的基本性质及其应用的科学。
粒子是粉体运动的最小单元, 包括粉末(粒径小于lOOUm)和颗粒(粒径大于lOO^m), 通常所说的“粉末”、“粉粒”或“颗粒”都属于粉体的范畴。
组成粉体的单元粒子可能是单体的结晶,称为一级粒子;也可能是多个单体粒子聚结在一起的粒子,称为二级粒子。
在制药行业中,常用的粒子大小范围为从药物原料粉的1M 到片剂的lOmmo物态有固体、液体、气体3种。
液体与气体具有流动性,而固体没有流动性;但把固体粉碎成颗粒的聚集体之后则具有与液体相类似的流动性,具有与气体相类似的压缩性,也具有固体的抗形变能力,所以有人把粉体列为“第四种物态” 来进行研究。
(二)粉体的特性1.粒子大小与测定粉体粒子大小是以粒子直径的微米数为单位来表示的。
粉体大部分不规则,代表粒径大小的方法有:几何学粒径、有效粒径、比表面积粒径等。
1. 1.几何学粒径是指用显微镜看到的实际长度的粒子径。
1.2.有效粒径用沉降法求得的粒子径,即以粒子具有球形粒子的同样沉降速度来求得。
该粒径根据Stokes方程计算所得,因此又称Stokes粒径。
1.3比表面积粒径用透过法和吸附法求得的粉体的单位表面积的比面积。
这种比表面积法是假定所有粒子都为球形求出的粒子径。
常用的粒径测定方法有:显微镜法、筛分法、沉降法、小孔透过法和激光衍射法等。
2.粒子形态粉体除了球形和立方形等规则而对称的形态外很难精确地描述粒子的形状。
因此,研究工作者用体积形态系数,比表面形态系数等术语来表示微粒形态。
3.粉体的比表面积粒子的比表面积的表示方法根据计算基准不同可分为体积比表面积Sv和重量比表面积Sw。
体积比表面积是单位体积粉体的表面积,重量比表面积是单位重量粉体的表面积。
4.粉体密度与孔隙率粉体密度为单位体积粉体的质量。
由于颗粒内部含有的空隙以及及颗粒堆积时颗粒间的空隙等,给粉体体积的测定带来麻烦。