药剂学第六章粉体学基础综述.ppt

二、粉体的空隙率 空隙率（porosity）是粉体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总空隙率、颗粒内空隙率、颗粒间空隙率等。 颗粒的总体积（V）是粉体的真体积（Vt）、颗粒内空隙体积（V内）、颗粒间空隙体积（V间）之和，即V=Vt+V内+V间。因此有： 总空隙率ε总=（V内+V间）/V= （V - Vt ）/V 颗粒内空隙率ε内=V内/（Vt+V内） 颗粒间空隙率ε间=V间/V 空隙率也可以通过相应的密度计算而求得，如式表示。 空隙率的测定方法还有压汞法、气体吸附法等，可参阅有关文献及说明书。 ε总= （V - Vt ）/V = (W/ ρb-W/ ρt) /W/ ρb 二、粉体的流动性与充填性 粉体的流动性（flowability）与粒子的形状、大小、表面状态、密度、空隙率等有关。对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异以及正常的操作影响很大。 粉体的流动包括重力流动、压缩流动、流态化流动等多种形式。 粉体的流动性 静止状态的粉体堆积 体自由表面与水平面之间的夹角为休止角，用?表示， ?越小流动性越好。 tan?=h/r 常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜角法等，测定方法不同所得数据有所不同，重现性差。 粘性粉体或粒径小于100~200μm的粉体粒子间相互作用力较大而流动性差，相应地所测休止角较大。 （一）粉体流动性的评价与测定方法 1. 休止角(angle of repose) 是将物料加入漏斗中，测量全部物料流出所需的时间，即为流出速度。 粉体流动性差时可加入100 μm的玻璃球助流。 流出速度越大，粉体流动性越好。 2. 流出速度(flow velocity) C=(ρf - ρ0)/ ρf ×100% 式中， C为压缩度；ρ0为最松密度；ρf为最紧密度。 压缩度是粉体流动性的重要指标，其大小反映粉体的凝聚性、松软状态。 压缩度20%以下流动性较好。压缩度增大时流动性下降。 3. 压缩度( compressibility) 1.增大粒子大小 对于粘附性的粉状粒子进行造粒，以减少粒子间的接触点数，降低粒子间的附着力、凝聚力。 2.粒子形态及表面粗糙度 球形粒子的光滑表面，能减少接触点数，减少摩擦力。 3.密度：重力流动时，粒子的密度大利于流动。 4.含湿量：适当干燥有利于减弱粒子间的作用力。 5.加入助流剂的影响 加入0.5%～2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体的流动性。但过多使用反而增加阻力。 （二）粉体流动性的影响因素与改善方法 （一）粉体的填充性的表示方法 粉体的填充性是粉体集合体的基本性质，在片剂、 胶囊剂的填充过程中具有重要意义。 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) 、配位数(coordination number)来表示。 粉体的填充性 （二）颗粒的排列模型 颗粒的装填方式影响到粉体的体积与空隙率。 粒子的排列方式中最简单的模型是大小相等的球形粒子的充填方式。 Graton-Fraser模型。 容器中轻轻加入粉体后给予振荡或冲击时，粉体层的体积减少。 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(ρf-ρ0) 式中， ρ0 、ρn 、ρf 分别表示最初(0次)，n次，最终(体积不变)的密度；C为体积的减少度，C=(V0-Vn)/ V0 ； a为最终的体积减少度，a值越小流动性越好；k、b为充填速度常数，其值越大充填速度越大，充填越容易。 （三）充填状态的变化与速度方程 （四）助流剂对充填性的影响 助流剂的粒径一般为40μm左右，与粉体混合时在粒子表面附着，减弱粒子间的粘附从而增强流动性，增大充填密度。 用量为0.05%-0.1%(w/w)。 吸湿性(moisture absorption)是指固体表面吸附水分的现象。 危害：可使粉末的流动性下降、固结、润湿、液化等，甚至促进化学反应而降低药物的稳定性。 药物的吸湿特性可用吸湿平衡曲线表示。 吸湿性 三、粉体的吸湿性与润湿性 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，吸湿性急剧增加，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)。 （一）水溶性药物的吸湿性 混合物的吸湿性： 水溶性物质的更强，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，