粉体基础与流变学基础

一、粉体的基本性质
（五）孔隙率和填充率

孔隙率：粉体中孔隙容积所占的比例
ε = （V b – V p）/ V b
一、粉体的基本性质
（五）孔隙率和填充率

填充率 g =1–ε
一、粉体的基本性质
（六）流动性
休止角和流速表示

休止角
h
r
一、粉体的基本性质
（六）流动性
A
B
一、粉体的基本性质
（六）流动性
难溶性药物的溶液制剂等
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（八）粘附性与凝聚性 粘附性是指不同分子间产生的引力。 凝聚性是指同分子间产生的引力。 原因：干燥时主要是范德华力与静电力；湿润 时主要是液体桥或水分蒸发产生的固体桥。

（九）压缩成形性 压缩性指粉体在压力下体积减少的能力；成 形性表示物料紧密成一定形状的能力。 压缩成形性原理：1、压缩后粒子间距离近产 生范德华力与静电力；2、受压朔性变形使粒 子间接触面增大；3、粒子受压破碎产生新生 面积具较大表面自由能；4、压缩中摩擦产热 发生熔融，解压形成固体桥；
第五章 粉体学
粉体学：研究各种形状粒子聚合体性质的科学。 粉体的基本性质

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形态和比表面积 粒径与粒度分布 粉体的密度 孔隙率和填充率 流动性

粉体学在药剂中的应用
一、粉体的基本性质
（一）定义
粉体是无数个固体粒子的集合体 在制药行业常用研究范围：1µm~10mm 纳米级别的研究正在深入发展 “第四态”：流动性、压缩性、抗形变

休止角测定
一、粉体的基本性质
（六）流动性
≤ 30°

流动性好 基本满足 流动性差
1、休止角
≤ 40° ≥ 40°
一、粉体的基本性质
（六）流动性

2、流速:单位时间内粉体由一定孔径的孔或 管中流出的速度。 3、内摩察系数
一、粉体的基本性质
（六）流动性

影响流动性的因素
粒子大小及分布 粒子形态及表面粗糙性 含湿量 加入助流剂、润滑剂
改善流动性的方法
适当增加粒子径 控制含湿量 添加少量细粉 加入润滑剂

一、粉体的基本性质
（六）吸湿性
指固体表面吸附水分的现象 后果：流动性下降、固结润湿、液化，直至促进化学反


应而降低药物稳定性。 A水溶性药物：临界相对湿度CRH
水溶性药物混合物： CRHAB=CRHA· CRHB
2．在固体制剂生产工艺中的应用
控制参数：粒度、粒度分布、流动性、充填性、
湿含量、上下冲压力、模壁残留压力等，最终得到
合格产品。
二、粉体学在药剂中的应用
3. 便于控制固体制剂的质量,有利于GMP的实施，推 动自动化、连续化、现代化生产。 4. 促进现代技术与新剂型的发展 纳米技术在制剂中的研究领域需要去探讨。提高溶 出度-促进药物的吸收、胶体制剂的发展、粉末吸入剂、

一、粉体的基本性质
（四）粉体的密度 真密度：ρ 粒密度：ρ 堆密度： ρ = W/Vp = W/Vg = W/Vb
p
g
b
真密度 ρ
p
不包括颗粒内外空隙 的体积
= W / Vp
粒密度 ρ g= W / V g
不包括颗粒之间空 隙的体积
堆密度(松密度） ρ
粉体所占容器的 体积
b
= W / Vb
称接触角。
固体的润湿性用接触角θ表示。 液滴在固体表面上所受的力达平衡时符合Yong’s公 式： Ysg=Ysl+Ylgcosθ 式中， Ysg、Ysl、Ylg分别固-气、固-液、气-液间的 界面张力。
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θ=0º ，完全润湿； θ=180º ，完全不润湿； θ=0-90º ，能被润湿；θ=90-180º ，不被润湿。

B水不溶性药物的吸湿性随着相对湿度 的变化而缓慢发生变化，没有临界点。
混合物的吸湿性具有加和性。
测定CRH的意义
1、可作为药物吸湿性的指标 2、为生产、储藏的环境提供参考 3、为选择防湿性辅料提供参考

(七)润湿性(wetting)
润湿性是指固体界面由固-气界面变为固-液界面 现象。粉体的润湿性对片剂、颗粒剂等到固体 制剂的崩解性、溶解性等具有重要意义。 液滴在固液表面边缘的切线与固体平面间的夹角

5、粒子在受压变形时相互嵌合产生机械结合 力； 6、水溶性成分在粒子的接触点析出结晶形成 固体桥。

二、粉体学在药剂中的应用
1．在处方设计中的应用
保证药物制剂的质量：溶出、崩解、稳定性、外观、活性物

质的均匀性、强度等。

保证生产过程的顺利进行：流动性、充填性、压缩成形性、
粘冲、退片等。
二、粉体学在药剂中的应用
粒子形态
形状指数： 1、球形度 2、圆形度 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

粒子比表面积
比表面积表示方法： 1、体积比表面积 2、重量比表面积

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一、粉体的基本性质
（三）粒径与粒度分布

粒径：粒子的大小，是决定粉体其他性质的最基本 的性质。 粒子径：几何学径（长、短径、定向径、等价径 等）、比表面径、有效径、平均径 粒子径的测定方法：光学显微镜法、筛分法、库尔 特计数法、沉降法、比表面积法 粒度分布：反应粒子大小的均匀程度。

粉（Powders):≤100µm 粒（Particles):＞ 100µm
一级粒子：单一粒子——结晶、实体颗粒
二级粒子：单一粒子的聚结物——造粒物
一、粉体的基本性质
（二）形态和比表面积

形态：球形、立方形、片状、柱状、鳞状、 棒状、针状、块状、纤维状等。

比表面积：单位重量（或体积）粉体所具有 的表面积