固体制剂的单元操作
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粉碎设备
球磨机（ball mill） 冲击式粉碎机 气流式粉碎机（流能磨、射流磨） 胶体磨（colloid mill） 滚压粉碎（roller mill）
19
球磨机（ball mill） 德国飞驰公司 （FRITSCH）
小型行星式球磨机
20
粉碎效果与圆筒的转速、球与物料的装量、球的大 小与重量等有关。
14
低温粉碎
低温条件下，物料脆性增加、韧性和延伸性降低， 这样可提高粉碎的效果。 常用的方法有： （1）物料先冷却，迅速通过高速锤击粉碎机粉碎； （2）粉碎机壳通低温冷却水，物料在冷却下粉碎； （3）将干冰或液氮与物料混合后粉碎； （4）组合上述冷却方法粉碎；
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闭塞粉碎和自由粉碎
闭塞粉碎：是在粉碎过程中，已达到粉碎要求的粉 末不能及时排出而继续和粗粒一起重复粉碎的操作。 这种操作，粉末成了粉碎过程的缓冲物或“软垫”， 影响粉碎效果，能量消耗比较大，常用于小规模的间 歇操作。 自由粉碎：是在粉碎过程中已达到粉碎粒度要求的 粉末能及时排出而不影响粗粒的继续粉碎的操作。这 种操作，粉碎效率高，常用于连续操作。
8
粉碎操作的能量利用率非常低，因此如何提高粉 碎的有效能量是粉碎操作研究的主攻方向之一。
介绍三个著名的能量学说。
9
Rittinger学说：是在1867年提出，“粉碎所 需的能量与表面积的增加成正比”， Rittinger学说适用于数十μ m～数百μ m粒度 范围的细颗粒粉碎，因为其表面积的增加比较 显著。而且适用于脆弱的物料的粉碎。
Bond学说：是在1952年提出，“粉碎所需的能 量与颗粒中裂缝的长度成正比”，或者说粉碎 所需的能量与粒径的平方根成反比。
10
Kick学说：是在1885年提出，“粉碎所需的能 量与粒子体积的减少成正比”，Kick方程适用 于数mm～数十mm粒度范围的粗碎中，因为粗碎 时体积的变化较为显著。此时的能量消耗只与 粉碎比（D1/D2）有关，与粒径大小无关。即， 粒径为600mm的粒子粉碎成300mm的粒径所需的 能量与粒径为200mm的粒子粉碎成100mm的粒径 所需的能量相同。
有利于固体制剂中各成分的混合均匀，混合度 与各成分的粒径有关；
有利于提高固体药物在液体、半固体、气体中 的分散性，并以提高制剂质量与药效，如混悬 剂、软膏剂、气雾剂等；
有助于从天然药物中提取有效成分等；
4
不良影响：如晶型转变、热分解、粘附与凝聚性的 增大、堆密度的减少、粉末表面上吸附的空气对润 湿性的影响，粉尘污染、爆炸等。
粉碎较大颗粒时，粒径受粉碎装置的特性以及 外力的施加方式的影响较大；粉碎细粒时，粒 径受物质本身性质的影响较大。
7
粉碎能量
粉碎过程在粉体过程中是能量消耗最大的单元操 作。主要消耗在以下几个方面： ①粒子破碎时新增加的表面能； ②未粉碎粒子的变形； ③粉碎室内的粒子的移动； ④粒子间和粒子与粉碎室间的摩擦； ⑤振动与噪音； ⑥设备转动等。
5
粉碎机理
粉碎过程主要依靠外加机械力的作用破坏物质分子 间的内聚力来实现的。被粉碎的物料受到外力的作 用后在局部产生很大应力或形变。开始表现为弹性 变形，当施加应力超过物质的屈服力时物料发生塑 性变形，当应力超过物料本身的分子间力时即可产 生裂隙并发展成为裂缝，最后则破碎或开裂。
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被处理物料的性质、粉碎程度不同，所需施加 的外力也不同。冲击、压碎和研磨作用对脆性 物质有效，纤维状物料有剪切方法更有效；粗 碎以冲击力和压缩力为主，细碎以剪切力、研 磨力为主；要求粉碎产物能产生自由流动时， 用研磨法较好。
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Hale Waihona Puke Baidu
开路粉碎和循环粉碎
开路粉碎：连续把粉碎物料供给粉碎机的同时不 断地从粉碎机中把已粉碎的细物料取出的操作。即 物料只通过一次粉碎机完成粉碎的操作。该法操作 简单，粒度分布宽，适合于粗碎或粒度要求不高的 粉碎。 循环粉碎：经粉碎机粉碎的物料通过筛子或分级 设备使粗颗粒重新返回到粉碎机反复粉碎的操作。 本法操作的动力消耗相对低，粒度分布窄，适合于 粒度要求比较高的粉碎。
【注意】氧化性药物与还原性药物必须分开，单独
粉碎，避免爆炸。
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干法粉碎和湿法粉碎
干法粉碎：物料处于适当干燥状态（含水量<5％） 下粉碎的操作，常用。 湿法粉碎：药物中加入适量水或其他液体研磨粉碎 的方法。
【比较】湿法粉碎可以减少粉尘飞扬，刺激性和有 毒药物的粉碎多用此法，且液体状态可减少物料的 黏附性，提高粉碎的效果。
功指数小的物料可碎性或可磨性较高。近年来，
功指数成了比较粉碎操作效率的最有用方法之
一。功指数可由实验测定。
12
粉碎方式
单独粉碎和混合粉碎
单独粉碎：单一物料进行粉碎。
混合粉碎：两种以上的物料掺和一起进行的粉碎。
【比较】单独粉碎便于各种物料在不同制剂中的配 伍使用；混合粉碎可避免一些黏性物料或热塑性物 料单独粉碎时的困难，而且将粉碎和混合操作同时 进行，还可提高粉碎的效果。
第十八章 固体制剂的单元操作
江苏大学药学院 朱源
固体制剂的制备工艺流程
2
第一节 药物的粉碎
粉碎 借助机械力将固体物料碎成微粉的操作过程。
机械力
冲击力（impact） 压缩力（compression）
研磨力（rubbing） 剪切力（shear/cutting）
3
粉碎的目的
有利于提高难溶性药物的溶出速度以及生物利 用度；
圆筒转速过小时，球 随罐体上升至一定高 度后往下滑落，这时 物料的粉碎主要靠研 磨作用，效果较差。
21
转速过大时，球与物料 靠离心力作用随罐体旋 转，失去物料与球体的 相对运动，失去对物料 的粉碎作用。
22
当转速适宜时，除一小 部分球泄落外大部分球 随罐体上升至一定高度， 并在重力与惯性力作用 沿抛物线抛落，此时物 料的粉碎主要靠冲击和 研磨的联合作用，粉碎 效果最好。
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对整个粉碎过程来讲，开始阶段由于体积的减 少更为显著而遵循Kick法则，而最终阶段细粉 碎过程中表面积的增加更为突出而遵循 Rittinger法则，中间阶段遵循Bond法则。
功指数：将粒度为无穷大（D1=∞）的粒子粉碎 成D2=100μ m时所需的能量。
功指数在一定程度上表示粉碎物料的难易程度，
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粉碎设备
球磨机（ball mill） 冲击式粉碎机 气流式粉碎机（流能磨、射流磨） 胶体磨（colloid mill） 滚压粉碎（roller mill）
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球磨机（ball mill） 德国飞驰公司 （FRITSCH）
小型行星式球磨机
20
粉碎效果与圆筒的转速、球与物料的装量、球的大 小与重量等有关。
14
低温粉碎
低温条件下，物料脆性增加、韧性和延伸性降低， 这样可提高粉碎的效果。 常用的方法有： （1）物料先冷却，迅速通过高速锤击粉碎机粉碎； （2）粉碎机壳通低温冷却水，物料在冷却下粉碎； （3）将干冰或液氮与物料混合后粉碎； （4）组合上述冷却方法粉碎；
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闭塞粉碎和自由粉碎
闭塞粉碎：是在粉碎过程中，已达到粉碎要求的粉 末不能及时排出而继续和粗粒一起重复粉碎的操作。 这种操作，粉末成了粉碎过程的缓冲物或“软垫”， 影响粉碎效果，能量消耗比较大，常用于小规模的间 歇操作。 自由粉碎：是在粉碎过程中已达到粉碎粒度要求的 粉末能及时排出而不影响粗粒的继续粉碎的操作。这 种操作，粉碎效率高，常用于连续操作。
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粉碎操作的能量利用率非常低，因此如何提高粉 碎的有效能量是粉碎操作研究的主攻方向之一。
介绍三个著名的能量学说。
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Rittinger学说：是在1867年提出，“粉碎所 需的能量与表面积的增加成正比”， Rittinger学说适用于数十μ m～数百μ m粒度 范围的细颗粒粉碎，因为其表面积的增加比较 显著。而且适用于脆弱的物料的粉碎。
Bond学说：是在1952年提出，“粉碎所需的能 量与颗粒中裂缝的长度成正比”，或者说粉碎 所需的能量与粒径的平方根成反比。
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Kick学说：是在1885年提出，“粉碎所需的能 量与粒子体积的减少成正比”，Kick方程适用 于数mm～数十mm粒度范围的粗碎中，因为粗碎 时体积的变化较为显著。此时的能量消耗只与 粉碎比（D1/D2）有关，与粒径大小无关。即， 粒径为600mm的粒子粉碎成300mm的粒径所需的 能量与粒径为200mm的粒子粉碎成100mm的粒径 所需的能量相同。
有利于固体制剂中各成分的混合均匀，混合度 与各成分的粒径有关；
有利于提高固体药物在液体、半固体、气体中 的分散性，并以提高制剂质量与药效，如混悬 剂、软膏剂、气雾剂等；
有助于从天然药物中提取有效成分等；
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不良影响：如晶型转变、热分解、粘附与凝聚性的 增大、堆密度的减少、粉末表面上吸附的空气对润 湿性的影响，粉尘污染、爆炸等。
粉碎较大颗粒时，粒径受粉碎装置的特性以及 外力的施加方式的影响较大；粉碎细粒时，粒 径受物质本身性质的影响较大。
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粉碎能量
粉碎过程在粉体过程中是能量消耗最大的单元操 作。主要消耗在以下几个方面： ①粒子破碎时新增加的表面能； ②未粉碎粒子的变形； ③粉碎室内的粒子的移动； ④粒子间和粒子与粉碎室间的摩擦； ⑤振动与噪音； ⑥设备转动等。
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粉碎机理
粉碎过程主要依靠外加机械力的作用破坏物质分子 间的内聚力来实现的。被粉碎的物料受到外力的作 用后在局部产生很大应力或形变。开始表现为弹性 变形，当施加应力超过物质的屈服力时物料发生塑 性变形，当应力超过物料本身的分子间力时即可产 生裂隙并发展成为裂缝，最后则破碎或开裂。
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被处理物料的性质、粉碎程度不同，所需施加 的外力也不同。冲击、压碎和研磨作用对脆性 物质有效，纤维状物料有剪切方法更有效；粗 碎以冲击力和压缩力为主，细碎以剪切力、研 磨力为主；要求粉碎产物能产生自由流动时， 用研磨法较好。
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Hale Waihona Puke Baidu
开路粉碎和循环粉碎
开路粉碎：连续把粉碎物料供给粉碎机的同时不 断地从粉碎机中把已粉碎的细物料取出的操作。即 物料只通过一次粉碎机完成粉碎的操作。该法操作 简单，粒度分布宽，适合于粗碎或粒度要求不高的 粉碎。 循环粉碎：经粉碎机粉碎的物料通过筛子或分级 设备使粗颗粒重新返回到粉碎机反复粉碎的操作。 本法操作的动力消耗相对低，粒度分布窄，适合于 粒度要求比较高的粉碎。
【注意】氧化性药物与还原性药物必须分开，单独
粉碎，避免爆炸。
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干法粉碎和湿法粉碎
干法粉碎：物料处于适当干燥状态（含水量<5％） 下粉碎的操作，常用。 湿法粉碎：药物中加入适量水或其他液体研磨粉碎 的方法。
【比较】湿法粉碎可以减少粉尘飞扬，刺激性和有 毒药物的粉碎多用此法，且液体状态可减少物料的 黏附性，提高粉碎的效果。
功指数小的物料可碎性或可磨性较高。近年来，
功指数成了比较粉碎操作效率的最有用方法之
一。功指数可由实验测定。
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粉碎方式
单独粉碎和混合粉碎
单独粉碎：单一物料进行粉碎。
混合粉碎：两种以上的物料掺和一起进行的粉碎。
【比较】单独粉碎便于各种物料在不同制剂中的配 伍使用；混合粉碎可避免一些黏性物料或热塑性物 料单独粉碎时的困难，而且将粉碎和混合操作同时 进行，还可提高粉碎的效果。
第十八章 固体制剂的单元操作
江苏大学药学院 朱源
固体制剂的制备工艺流程
2
第一节 药物的粉碎
粉碎 借助机械力将固体物料碎成微粉的操作过程。
机械力
冲击力（impact） 压缩力（compression）
研磨力（rubbing） 剪切力（shear/cutting）
3
粉碎的目的
有利于提高难溶性药物的溶出速度以及生物利 用度；
圆筒转速过小时，球 随罐体上升至一定高 度后往下滑落，这时 物料的粉碎主要靠研 磨作用，效果较差。
21
转速过大时，球与物料 靠离心力作用随罐体旋 转，失去物料与球体的 相对运动，失去对物料 的粉碎作用。
22
当转速适宜时，除一小 部分球泄落外大部分球 随罐体上升至一定高度， 并在重力与惯性力作用 沿抛物线抛落，此时物 料的粉碎主要靠冲击和 研磨的联合作用，粉碎 效果最好。
11
对整个粉碎过程来讲，开始阶段由于体积的减 少更为显著而遵循Kick法则，而最终阶段细粉 碎过程中表面积的增加更为突出而遵循 Rittinger法则，中间阶段遵循Bond法则。
功指数：将粒度为无穷大（D1=∞）的粒子粉碎 成D2=100μ m时所需的能量。
功指数在一定程度上表示粉碎物料的难易程度，