粉體學(xué)和流變學(xué)

1、粉體學(xué)和流變學(xué)粉體學(xué)和流變學(xué)藥劑教研室藥劑教研室 張娜張娜第一節(jié)第一節(jié) 粉體學(xué)概述粉體學(xué)概述l粉體學(xué)粉體學(xué)：是研究具有各種形狀的粒：是研究具有各種形狀的粒子子集合體集合體性質(zhì)的科學(xué)。性質(zhì)的科學(xué)。l藥物、輔料藥物、輔料粉末粉末或或顆粒顆粒的混合、流的混合、流動性，動性，l顆粒劑，膠囊，片劑、混懸劑、顆粒劑，膠囊，片劑、混懸劑、 、二、粉體粒子大小二、粉體粒子大小（一）粒子大?。ㄒ唬┝Ｗ哟笮?、幾何學(xué)徑幾何學(xué)徑（1）長徑，（）長徑，（2）短徑）短徑（3）定向徑（）定向徑（4）等價徑）等價徑（5）外接圓等價徑）外接圓等價徑（一）粒子大?。ㄒ唬┝Ｗ哟笮?、比表面積徑、比表面積徑3、有效徑、有效徑4、平

2、均粒徑、平均粒徑（二）粒子徑的測定方法（二）粒子徑的測定方法1、光學(xué)顯微鏡法光學(xué)顯微鏡法（中國藥典）（中國藥典）2、篩分法、篩分法3、庫爾特記數(shù)法、庫爾特記數(shù)法4、沉降法（、沉降法（Stokes定律）定律）5、比表面積法、比表面積法lStocks定律：定律：lV = 2 r2( 1- 2)g / 9 （三）粒度分布（三）粒度分布三、粉體粒子的比表面積三、粉體粒子的比表面積（一）比表面積（一）比表面積單位單位重量或體積所具有的粒子重量或體積所具有的粒子表面積表面積。（二）比表面積的測定（二）比表面積的測定1、吸附法，、吸附法，2、透過法，、透過法，3、折射法、折射法四、粉體的密度、孔隙率四、粉體

3、的密度、孔隙率密度：密度： 真真密度，密度， 粒子粒子密度，密度， 松松密度（表觀），密度（表觀），空隙率：空隙率：粒子內(nèi)粒子內(nèi)空隙率，空隙率， 粒子間粒子間空隙率，空隙率， 全全空隙率，空隙率，五、粉體的流動性五、粉體的流動性（一）粉體流動的表示方法（一）粉體流動的表示方法1、休止角、休止角2、流出速度、流出速度3、內(nèi)摩擦系數(shù)、內(nèi)摩擦系數(shù)粉體的充填粉體的充填l松密度與空隙率反映粉體的充填狀態(tài)，l緊密充填時松密度大，空隙率小；l反之，松散充填時松密度小，空隙率大。（二）影響粉體流動性的因素（二）影響粉體流動性的因素1、粒度，、粒度，2、粒子形狀、表面粗造性，、粒子形狀、表面粗造性，3、吸濕性、

4、吸濕性4、加入潤滑劑、加入潤滑劑吸濕性吸濕性l吸濕性是指固體表面吸附水分的現(xiàn)象。l粉末吸濕后會導(dǎo)致粉末流動性下降；l但大量吸濕后粉末變成半流體，流動性增強。臨界相對濕度(CRH)l藥物的吸濕特性可用吸濕平衡曲線來表示。藥物的吸濕特性可用吸濕平衡曲線來表示。l水溶性藥物在相對濕度較低的環(huán)境下，幾乎不水溶性藥物在相對濕度較低的環(huán)境下，幾乎不吸濕，而當相對濕度增大到臨界相對濕度吸濕，而當相對濕度增大到臨界相對濕度(CRH)時，吸濕量急劇增加。時，吸濕量急劇增加。 水溶性藥物的吸濕平衡曲線水溶性藥物的吸濕平衡曲線1-尿素 2-枸櫞酸 3-酒石酸 4-對氨基水楊酸鈉lCRH濕水溶性藥物的特征性參數(shù)，幾種

5、水溶性藥物混合后，濕水溶性藥物的特征性參數(shù)，幾種水溶性藥物混合后，其吸濕性有如下特點：混合物其吸濕性有如下特點：混合物CRH約等于各組分的乘積，約等于各組分的乘積，即即lCRHAB = CRHA CRHBl測定測定CRH有如下意義：（有如下意義：（1）CRH可作為藥物吸濕性指標?？勺鳛樗幬镂鼭裥灾笜恕＃?）控制生產(chǎn)、儲藏的環(huán)境條件。（）控制生產(chǎn)、儲藏的環(huán)境條件。（3）為選擇防濕性輔）為選擇防濕性輔料提供參考。料提供參考。 非水溶性藥物（或輔料）的吸濕平衡曲線非水溶性藥物（或輔料）的吸濕平衡曲線1-合成硅酸鋁 2-淀粉 3-硅酸鎂 4-天然硅酸鋁 5-氧化鎂 6-白陶土 7-滑石（三）改善流動性

6、的方法（三）改善流動性的方法1、適當增加粒子徑，、適當增加粒子徑，2、控制含濕量，、控制含濕量，3、添加少量細粉。、添加少量細粉。潤濕性潤濕性l潤濕是固體界面由固氣界面變?yōu)楣桃航缑娴默F(xiàn)象。l固體的潤濕性用接觸角表示。粉體的壓縮粉體的壓縮l粉體具有壓縮成形性，片劑的制備過程就是將藥物粉末或顆粒壓縮成具有一定形狀和大小的堅固聚集體的過程。l壓縮性表示粉體在壓力下體積減少的能力；成形性表示物料緊密結(jié)合成一定形狀的能力。壓縮成形性壓縮成形性l對于藥物粉末來說，壓縮性和成形性是緊密聯(lián)系在一起的，因此往往把粉體的壓縮性和成形性簡稱為壓縮成形性。l壓縮成形性是粉體的重要性質(zhì)；壓縮成形過程是一個復(fù)雜過程，其機

7、制尚未完全清楚。第二節(jié)、流變學(xué)概述第二節(jié)、流變學(xué)概述l流變學(xué)流變學(xué)是研究物體是研究物體變形變形和和流動流動的的科學(xué)。科學(xué)。l是把是把固體固體和和液體液體的性質(zhì)結(jié)合為的性質(zhì)結(jié)合為整整體體作為對象進行研究。作為對象進行研究。第二節(jié)、流變學(xué)概述第二節(jié)、流變學(xué)概述l在外力作用下，物體會在外力作用下，物體會變形變形和和流動流動。l變形變形-理想固體彈性，理想固體彈性，l流動流動-理想液體粘性有關(guān)。理想液體粘性有關(guān)。第二節(jié)、流變學(xué)概述第二節(jié)、流變學(xué)概述l藥劑學(xué)藥劑學(xué)：混懸劑、混懸劑、乳劑、乳劑、膠體溶液、膠體溶液、軟膏劑、軟膏劑、栓劑、栓劑、處方設(shè)計、處方設(shè)計、質(zhì)量評價、質(zhì)量評價、制備工藝、制備工藝、剪切

8、應(yīng)力與剪切速度剪切應(yīng)力與剪切速度l由于層流的各層液體的流速不同，便形成速度梯度，或稱剪切速度，這反應(yīng)流體流動的特性。l如河道中的流水，水流方向一致，但流速不同；中心處的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。l由于流動阻力產(chǎn)生速度梯度，流動較慢的液層阻滯著流動較快的液層的流動。圖圖14-1流動時形成速度梯度流動時形成速度梯度剪切應(yīng)力與剪切速度剪切應(yīng)力與剪切速度l使層流各液層間產(chǎn)生相對運動的外力叫剪切力，l在單位面積上施加的這種力叫做剪切應(yīng)力。通常以S表示。l剪切應(yīng)力與剪切速度是流變學(xué)中流體性質(zhì)的兩個基本參數(shù)。流變性質(zhì)流變性質(zhì)l純液體和多數(shù)低分子溶液在層流條件下的剪切應(yīng)力S與剪切速度D成正比，遵循該法則

9、的液體稱為牛頓流體；l實際上，大部分液體不符合牛頓定律，稱為非牛頓流體，如高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸液及軟膏等；l根據(jù)非牛頓流體的流動曲線，將其分為塑性流動、假塑性流動和脹性流動三種。 (a)牛頓流動牛頓流動 (b)塑性流動（塑性流動（S0：致流值）：致流值） （c）假塑性流動）假塑性流動 圖圖 各種類型的液體流體流動曲線各種類型的液體流體流動曲線二、彈性變形和粘性流動二、彈性變形和粘性流動l（一）彈性變形（一）彈性變形l給給固體固體施加施加外力是，固體就變形，外力是，固體就變形，外力外力解除解除時，固體就恢復(fù)到原有時，固體就恢復(fù)到原有形狀，是一種形狀，是一種可逆可逆的形狀變化。的形狀變化。l彈性率彈性率大大：有脆性，：有脆性， 易破碎，易破碎，l 小?。河许g性，不易：有韌性，不易 。二、彈性變形和粘性流動二、彈性變形和粘性流動l（二）粘性流動（二）粘性流動l液體液體受應(yīng)力作用產(chǎn)生變形（受應(yīng)力作用產(chǎn)生變形（流流動動），應(yīng)力），應(yīng)力解除解除后，不能恢復(fù)