粒径与粒径分布课件.ppt

1、粉体学粉体学2一、固体制剂的相关基础知识一、固体制剂的相关基础知识u固体制剂占临床所用制剂固体制剂占临床所用制剂70-80%u散剂是其它固体剂型的基础散剂是其它固体剂型的基础u特点特点:设备多、操作步骤多，影响因素多设备多、操作步骤多，影响因素多 微粉学微粉学3（一）、微粉学（一）、微粉学（Micromeritics） 研究粉体的基本性质及应用的科学研究粉体的基本性质及应用的科学,也称粉体学也称粉体学粉粉 体体l即无数个固体粒子的集合体即无数个固体粒子的集合体l一般在一般在1um-10mm范围范围l一级粒子（一级粒子（primary particles）l二级粒子（二级粒子（second pa

2、rticles）l具有流动性、可压性、抗变形性等：第四种物态？具有流动性、可压性、抗变形性等：第四种物态？微粉学4粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒径的表示方法粒径的表示方法u几何学径：长径、短径、定向径（接线径、等分径）几何学径：长径、短径、定向径（接线径、等分径） 等价径（面积等价径（面积-、体积、体积-、外接圆、外接圆-）等）等 微粉学5粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒径的表示方法粒径的表示方法u筛分径：细孔通过相当径（上下筛孔的平均值）筛分径：细孔通过相当径（上下筛孔的平均值）u有效径：有效径：Sto

3、cks径（沉降速度等价径）径（沉降速度等价径）u比表面积径：从比表面积计算（比表面积径：从比表面积计算（-等价径）等价径） 只能求平均值，不能给出分布只能求平均值，不能给出分布u平均粒径：平均径（算数平均粒径：平均径（算数-、几何、几何-、重量、重量-、体积、体积-） 中位径（累积中间值）中位径（累积中间值） 众数径（频率最高粒子的直径）众数径（频率最高粒子的直径）微粉学9)(2212g6粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒度分布的表示方法粒度分布的表示方法l频率分布：粒径频率分布：粒径-频率频率% （质量（质量%、数量、数量%）l累积分布：粒径累积分布

4、：粒径-频率累积频率累积%（质量（质量%、数量、数量%） 微粉学7粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)粒径的测定方法粒径的测定方法 测定范围测定范围m m l光学光学/电子显微镜：电子显微镜：几何学径几何学径 0.2-/0.001-l筛分法：筛分法：几何学径几何学径 40l沉降法：沉降法：沉降速度等价径沉降速度等价径 0.5-200l电感应法：电感应法：体积等价径体积等价径 1-600l激光散射法：激光散射法：体积等价径体积等价径 0.0006- l光阻法：光阻法：体积等价径（低浓度）体积等价径（低浓度） 2-50l气体透过气体透过/吸咐法：比表面积径吸咐

5、法：比表面积径 1-100/0.03-1 微粉学8粒径与粒径分布粒径与粒径分布(size and distribution)测定粒径的意义测定粒径的意义l粒子的大小与吸收多少、体内分布相关粒子的大小与吸收多少、体内分布相关;l粒子的大小与溶出快慢相关粒子的大小与溶出快慢相关;l粒子的大小与沉降速度相关粒子的大小与沉降速度相关; l粒子大小粒子大小/分布与粉体的流动性、可压性、聚集性等相关；分布与粉体的流动性、可压性、聚集性等相关；l粒径分布不均匀容易分层，混合不均，引起含量差异粒径分布不均匀容易分层，混合不均，引起含量差异;微粉学9粒子形态（粒子形态（Particle shape）l球形、立方

6、形、片状、柱状、鳞状、棒状、针状、块状、球形、立方形、片状、柱状、鳞状、棒状、针状、块状、纤维状等纤维状等; l影响到粒子的混合、粉碎、过筛、沉降等影响到粒子的混合、粉碎、过筛、沉降等形态表示方法形态表示方法lshape index（形态指数）（形态指数）: ldegree of sphericility（球形度（球形度,D2/L）ldegree of circularity（圆形度）（圆形度）lshape factor（形状系数）（形状系数）: 体积体积-（V/D3）、表面积）、表面积-(S/D2)、比表面积、比表面积-lcoefficient rugosity（皱度系数）（皱度系数）微粉学

7、10粒子的比表面积（粒子的比表面积（Specific surface area）l表示方法：体积比表面表示方法：体积比表面积（单位体积粉体的表面积）积（单位体积粉体的表面积） 重量比表面重量比表面积（单位重量粉体的表面积）积（单位重量粉体的表面积）l测定意义：与固体粒子的表面吸附能力关系很大测定意义：与固体粒子的表面吸附能力关系很大l测定方法：气体吸咐法、气体透过法测定方法：气体吸咐法、气体透过法 微粉学11粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率（Density and porosity）l粉体的密度粉体的密度: =W/V三种三种V Vu真容积真容积Vt:无任何孔隙的容积无任何孔隙的容积(粒子本

8、身容积粒子本身容积) u粒容积粒容积Vg:无粒间空隙容积无粒间空隙容积(内孔隙内孔隙+粒子本身粒子本身V) u 堆容积堆容积V:颗粒间空隙颗粒间空隙+内孔隙内孔隙+粒子本身容积粒子本身容积测定方法测定方法：分别为氮气置换法、液体（汞）置换法、量筒振动法分别为氮气置换法、液体（汞）置换法、量筒振动法高压密度高压密度微粉学12粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率三种密度三种密度 l真密度真密度(true density): t=W/Vtl粒密度粒密度(granule density): g=W/Vgl堆密度堆密度(bulk density): b=W/Vl轻质、重质轻质、重质(堆密度相关堆密度相关

9、)l与可压性、流动性、填充性等有关与可压性、流动性、填充性等有关微粉学13粉体的密度与孔隙率粉体的密度与孔隙率粉体的孔隙率粉体的孔隙率(Porosity):孔隙容积占粉体总容积的比例孔隙容积占粉体总容积的比例三种三种孔隙率孔隙率u内内=(Vg-Vt)/ Vg =1-g/tu间间=(V-Vg)/ V = 1-b/gu总总=(V-Vt)/ V =1-b/t与流动性有关与流动性有关, 蔬松，流动性差，分装准确性差蔬松，流动性差，分装准确性差 与可压性有关；与可压性有关；与填充性有关；与填充性有关；与崩解性有关与崩解性有关微粉学14粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性粉体的流动性粉体的流动性(Fl

10、owability)影响因素包括：粒子大小（影响因素包括：粒子大小（200um），形状，含水量，电），形状，含水量，电荷，助流剂等荷，助流剂等休止角休止角(angle of repose):粉体自由堆积成的锥形体的斜面与水平面的最大夹角粉体自由堆积成的锥形体的斜面与水平面的最大夹角休止角越小，流动性越好；休止角越小，流动性越好；测定方法：测定方法：微粉学15粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性流速流速(flow velocity):l单位时间内从一定孔径中流出的速度单位时间内从一定孔径中流出的速度l测定方法：测定方法：l流速越大，流动性越好流速越大，流动性越好 微粉学16粉体的流动性与填充

11、性粉体的流动性与填充性压缩度压缩度/ /卡氏系数卡氏系数l测定方法：测定方法： C=(C=(f f- -0 0) )/f f) ) 100%100% C=(1- C=(1-0 0/f f) ) 100%100% ( (f f轻敲密度轻敲密度/ / 0 0松密度松密度) )lC C越大，压缩度越大，越大，压缩度越大，粉未越松粉未越松, ,流动性越差流动性越差, ,填充填充性差性差l20%20%以下，流动性好，以上变差，以下，流动性好，以上变差，40%40%以上，极差以上，极差微粉学17粉体的流动性与填充性粉体的流动性与填充性粉体的填充性粉体的填充性l松比容松比容 单位重量粉体的体积单位重量粉体的

12、体积 = V / W l堆密度堆密度: 单位体积粉体的重量单位体积粉体的重量 = W / Vl空隙率：孔隙容积占粉体总容积的比例空隙率：孔隙容积占粉体总容积的比例 =(V-Vt)/ Vl空隙比：孔隙容积占粉体真容积的比例空隙比：孔隙容积占粉体真容积的比例 e=(V-Vt)/ Vtl填充率：粉体真容积与堆容积的比填充率：粉体真容积与堆容积的比 g=Vt/V=1- 如空隙如空隙率率占占20%，填充率就是，填充率就是80%微粉学18粉体的压缩性和粘附性粉体的压缩性和粘附性 粉体的压缩性能粉体的压缩性能 粉体具有一定的弹性，压缩变形，复原粉体具有一定的弹性，压缩变形，复原粉体的粘附性能粉体的粘附性能

13、粉体由于表面积大和表面性能，粘附粉体由于表面积大和表面性能，粘附 微粉学19固体药物的吸湿固体药物的吸湿吸湿吸湿:Moisture absorption, hydroscopic定义：固体药物表面吸附水分子的现象定义：固体药物表面吸附水分子的现象原因：空气水蒸气分压原因：空气水蒸气分压药粉饱和水蒸气分压药粉饱和水蒸气分压相反，发生风化相反，发生风化1.1.临界相对湿度临界相对湿度(Critical relative humidity, CRH)u药物吸湿性急剧增加时所对应的相对湿度药物吸湿性急剧增加时所对应的相对湿度u水溶性药物有特定的水溶性药物有特定的CRH，难溶性药物无，难溶性药物无uCRH高，药物吸湿性弱高，药物吸湿性弱微粉学20固体药物的吸湿固体药物的吸湿水溶性药物水溶性药物u混合物的吸湿性符合混合物的吸湿性符合Elder假设假设CRHAB=CRHACRHB难溶性药物难溶性药物u混合物吸湿量有加和性混合物吸湿量有加和性固体的润湿性固体的润湿性u接触角的测定接触角的测定微粉学21固体制剂的溶出（固体制剂的溶出（Dissolution）NoyesWhitney方程：方程：dC/dt=KS(Cs-C)K=D/Vh可简化：可简化：dC/dt=KSCs微粉学