粉体学和流变学精选文档.ppt

粉体学和流变学本讲稿第一页，共四十六页第一节第一节 粉体学概述粉体学概述l粉体学粉体学：是研究具有各种形状的粒子：是研究具有各种形状的粒子集集合体合体性质的科学。性质的科学。l药物、辅料药物、辅料粉末粉末或或颗粒颗粒的混合、流动的混合、流动性，性，l颗粒剂，胶囊，片剂、混悬剂、颗粒剂，胶囊，片剂、混悬剂、本讲稿第二页，共四十六页二、粉体粒子大小二、粉体粒子大小（一）粒子大小（一）粒子大小1、几何学径几何学径（1）长径，（）长径，（2）短径）短径（3）定向径（）定向径（4）等价径）等价径（5）外接圆等价径）外接圆等价径本讲稿第三页，共四十六页本讲稿第四页，共四十六页（一）粒子大小（一）粒子大小2、比表面积径、比表面积径3、有效径、有效径4、平均粒径、平均粒径本讲稿第五页，共四十六页（二）粒子径的测定方法（二）粒子径的测定方法1、光学显微镜法光学显微镜法（中国药典）（中国药典）2、筛分法、筛分法3、库尔特记数法、库尔特记数法4、沉降法（、沉降法（Stokes定律）定律）5、比表面积法、比表面积法本讲稿第六页，共四十六页本讲稿第七页，共四十六页lStocks定律：定律：lV=2 r2(1-2)g/9 本讲稿第八页，共四十六页（三）粒度分布（三）粒度分布本讲稿第九页，共四十六页本讲稿第十页，共四十六页三、粉体粒子的比表面积三、粉体粒子的比表面积（一）比表面积（一）比表面积单位单位重量或体积所具有的粒子重量或体积所具有的粒子表面表面积积。（二）比表面积的测定（二）比表面积的测定1、吸附法，、吸附法，2、透过法，、透过法，3、折射法、折射法本讲稿第十一页，共四十六页四、粉体的密度、孔隙率四、粉体的密度、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（表观），密度（表观），空隙率：空隙率：粒子内粒子内空隙率，空隙率，粒子间粒子间空隙率，空隙率，全全空隙率，空隙率，本讲稿第十二页，共四十六页本讲稿第十三页，共四十六页本讲稿第十四页，共四十六页五、粉体的流动性五、粉体的流动性（一）粉体流动的表示方法（一）粉体流动的表示方法1、休止角、休止角2、流出速度、流出速度3、内摩擦系数、内摩擦系数本讲稿第十五页，共四十六页本讲稿第十六页，共四十六页本讲稿第十七页，共四十六页粉体的充填粉体的充填l松密度与空隙率反映粉体的充填状态，l紧密充填时松密度大，空隙率小；l反之，松散充填时松密度小，空隙率大。本讲稿第十八页，共四十六页本讲稿第十九页，共四十六页（二）影响粉体流动性的因素（二）影响粉体流动性的因素1、粒度，、粒度，2、粒子形状、表面粗造性，、粒子形状、表面粗造性，3、吸湿性、吸湿性4、加入润滑剂、加入润滑剂本讲稿第二十页，共四十六页吸湿性吸湿性l吸湿性是指固体表面吸附水分的现象。l粉末吸湿后会导致粉末流动性下降；l但大量吸湿后粉末变成半流体，流动性增强。本讲稿第二十一页，共四十六页临界相对湿度(CRH)l药物的吸湿特性可用吸湿平衡曲线来表示。药物的吸湿特性可用吸湿平衡曲线来表示。l水溶性药物在相对湿度较低的环境下，几乎不吸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临界相对湿度湿，而当相对湿度增大到临界相对湿度(CRH)时，时，吸湿量急剧增加。吸湿量急剧增加。本讲稿第二十二页，共四十六页水溶性药物的吸湿平衡曲线水溶性药物的吸湿平衡曲线1-尿素 2-枸橼酸 3-酒石酸 4-对氨基水杨酸钠本讲稿第二十三页，共四十六页lCRH湿水溶性药物的特征性参数，几种水溶性药物混合后，其吸湿水溶性药物的特征性参数，几种水溶性药物混合后，其吸湿性有如下特点：混合物湿性有如下特点：混合物CRH约等于各组分的乘积，即约等于各组分的乘积，即lCRHAB=CRHA CRHBl测定测定CRH有如下意义：（有如下意义：（1）CRH可作为药物吸湿性指标。（可作为药物吸湿性指标。（2）控制生产、储藏的环境条件。（）控制生产、储藏的环境条件。（3）为选择防湿性辅料提供参）为选择防湿性辅料提供参考。考。非水溶性药物无特定的非水溶性药物无特定的CRHCRH值，值，其混合物料的吸湿量具有加和性。其混合物料的吸湿量具有加和性。本讲稿第二十四页，共四十六页非水溶性药物（或辅料）的吸湿平衡曲线非水溶性药物（或辅料）的吸湿平衡曲线1-合成硅酸铝 2-淀粉 3-硅酸镁 4-天然硅酸铝 5-氧化镁 6-白陶土 7-滑石本讲稿第二十五页，共四十六页（三）改善流动性的方法（三）改善流动性的方法1、适当增加粒子径，、适当增加粒子径，2、控制含湿量，、控制含湿量，3、添加少量细粉。、添加少量细粉。本讲稿第二十六页，共四十六页润湿性润湿性l润湿是固体界面由固气界面变为固液界面的现象。l固体的润湿性用接触角表示。本讲稿第二十七页，共四十六页本讲稿第二十八页，共四十六页粉体的压缩粉体的压缩l粉体具有压缩成形性，片剂的制备过程就是将药物粉末或颗粒压缩成具有一定形状和大小的坚固聚集体的过程。l压缩性表示粉体在压力下体积减少的能力；成形性表示物料紧密结合成一定形状的能力。本讲稿第二十九页，共四十六页压缩成形性压缩成形性l对于药物粉末来说，压缩性和成形性是紧密联系在一起的，因此往往把粉体的压缩性和成形性简称为压缩成形性。l压缩成形性是粉体的重要性质；压缩成形过程是一个复杂过程，其机制尚未完全清楚。本讲稿第三十页，共四十六页本讲稿第三十一页，共四十六页本讲稿第三十二页，共四十六页本讲稿第三十三页，共四十六页本讲稿第三十四页，共四十六页第二节、流变学概述第二节、流变学概述l流变学流变学是研究物体是研究物体变形变形和和流动流动的科的科学。学。l是把是把固体固体和和液体液体的性质结合为的性质结合为整体整体作为对象进行研究。作为对象进行研究。本讲稿第三十五页，共四十六页第二节、流变学概述第二节、流变学概述l在外力作用下，物体会在外力作用下，物体会变形变形和和流流动动。l变形变形-理想固体弹性，理想固体弹性，l流动流动-理想液体粘性有关。理想液体粘性有关。本讲稿第三十六页，共四十六页第二节、流变学概述第二节、流变学概述l药剂学药剂学：混悬剂、混悬剂、乳剂、乳剂、胶体溶液、胶体溶液、软膏剂、软膏剂、栓剂、栓剂、处方设计、处方设计、质量评价、质量评价、制备工艺、制备工艺、本讲稿第三十七页，共四十六页剪切应力与剪切速度剪切应力与剪切速度l由于层流的各层液体的流速不同，便形成速度梯度，或称剪切速度，这反应流体流动的特性。l如河道中的流水，水流方向一致，但流速不同；中心处的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。l由于流动阻力产生速度梯度，流动较慢的液层阻滞着流动较快的液层的流动。本讲稿第三十八页，共四十六页图图14-1流动时形成速度梯度流动时形成速度梯度本讲稿第三十九页，共四十六页剪切应力与剪切速度剪切应力与剪切速度l使层流各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，l在单位面积上施加的这种力叫做剪切应力。通常以S表示。l剪切应力与剪切速度是流变学中流体性质的两个基本参数。本讲稿第四十页，共四十六页流变性质流变性质l纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应力S与剪切速度D成正比，遵循该法则的液体称为牛顿流体；l实际上，大部分液体不符合牛顿定律，称为非牛顿流体，如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬液及软膏等；l根据非牛顿流体的流动曲线，将其分为塑性流动、假塑性流动和胀性流动三种。本讲稿第四十一页，共四十六页(a)牛顿流动牛顿流动 (b)塑性流动（塑性流动（S0：致流值）：致流值）（c）假塑性流动）假塑性流动 图图 各种类型的液体流体流动曲线各种类型的液体流体流动曲线本讲稿第四十二页，共四十六页二、弹性变形和粘性流动二、弹性变形和粘性流动l（一）弹性变形（一）弹性变形l给给固体固体施加施加外力是，固体就变形，外力是，固体就变形，外力外力解除解除时，固体就恢复到原有形状，时，固体就恢复到原有形状，是一种是一种可逆可逆的形状变化。的形状变化。l弹性率弹性率大大：有脆性，：有脆性，易破碎，易破碎，l 小小：有韧性，不易：有韧性，不易 。本讲稿第四十三页，共四十六页二、弹性变形和粘性流动二、弹性变形和粘性流动l（二）粘性流动（二）粘性流动l液体液体受应力作用产生变形（受应力作用产生变形（流动流动），），应力应力解除解除后，不能恢复原有状态，是后，不能恢复原有状态，是一种一种不可逆不可逆的过程。的过程。本讲稿第四十四页，共四十六页二、弹性变形和粘性流动二、弹性变形和粘性流动l（二）粘性流动（二）粘性流动l粘性粘性是液体内部存在的是液体内部存在的阻碍阻碍液体流液体流动的摩擦力。动的摩擦力。l液体的液体的粘性粘性不同，不同，流动流动速度不同。速度不同。本讲稿第四十五页，共四十六页46 本讲稿第四十六页，共四十六页