2013执业药师药学知识二：粉体学简介

　　粉体学简介

　　(一)粉体学的概念

　　粉体学(mlcromeritics)是研究固体粒子集合体(称为粉体)的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。

　　粉体的各方面性质在固体制剂中占有较为重要的地位。

　　(二)粉体的性质

　　1.粉体的粒子大小、粒度分布和粒径的测定方法

　　(1)粉体的粒子大小和粒度分布

　　①定方向径：即在显微镜下按同一方向测得的粒子径。

　　②等价径：即粒子的外接圆的直径。

　　③体积等价径：即与粒子的体积相同球体的直径，可用库尔特计数器测得。

　　④有效径：即根据沉降公式(Stocks方程)计算所得的直径，因此又称Stocks径。

　　⑤筛分径：即用筛分法测得的直径，一般用粗细筛孔直径的算术或几何平均值来表示。

　　粉体的大小不可能均匀一致，而是存在着粒度分布的问题，分布不均会导致制剂的分剂量不准、可压性变化以及粒子密度变化等问题。因此，研究粒度分布同样具有重要的意义。

　　常用频率分布表示各个粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。

　　练习题

　　配伍选择题

　　A.定方向径

　　B.等价径

　　C.体积等价径

　　D.有效径

　　E.筛分径

　　1.粉体粒子的外接圆的直径称为

　　『正确答案』B

　　2.根据沉降公式(Stocks方程)计算所得的直径称为

　　『正确答案』D

　　(2)粉体粒径的测定方法

　　①显微镜法：显微镜法是将粒子放在显微镜下，根据投影像测得粒径的方法。光学显微镜可以测定0.5～100μm级粒径。测定时应注意避免粒子间的重叠，以免产生测定的误差，同时测定的粒子的数目应该具有统计学意义，一般需测定200～500个粒子。

　　②库尔特记数法：库尔特记数法是在测定管中装入电解质溶液，将粒子群混悬在电解质溶液中，测定管壁上有一细孔，孔电极间有一定电压，当粒子通过细孔时，由于电阻发生改变使电流变化并记录于记录器上，最后可将电信号换算成粒径。可以用该方法求得粒度分布。本法可以用于测定混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等的粒径分布。

　　③沉降法：沉降法是根据Stocks方程求出粒子的粒径，适用于100μm以下的粒径的测定。

　　④筛分法：筛分法是使用最早、应用最广的粒径测定方法。它是将筛按孔径大小顺序上下排列，将一定量粉体样品置于最上层，在一定的震动频率下振动一定时间，称量各个筛号上的、粉体重量，求得各筛号上不同粒径的百分数。常用测定范围在45μm以上。

　　测定粒子大小时要注意的有关问题是：对粒子大小进行分析前对样品的合理选择和处理是得出正确结论的基础。在选取样品时，由于粉体因储存条件的变化或转移可能导致粒子的分布不均，因此有必要采用一定的方法取样。为使取样具有代表性，应当有适当的取样量。

　　最佳选择题

　　有关粉体粒径测定的不正确表述是

　　A.用显微镜法测定时，一般需测定200～500个粒子

　　B.沉降法适用于100μm以下粒子的测定

　　C.筛分法常用于45μm以上粒子的测定

　　D.《中国药典》中的九号筛的孔径大于一号筛的孔径

　　E.工业筛用每一英寸长度上的筛孔数目表示

　　『正确答案』D

　　2.粉体的比表面积

　　比表面积是表征粉体中粒子粗细以及固体吸附能力的一种量度。粒子的表面积不仅包括粒子的外表面积，还包括由裂缝和孔隙形成的内部表面积。

　　直接测定粉体比表面积的常用方法有气体吸附法。

　　3.粉体的孔隙率

　　孔隙率是粉体中总空隙所占有的比率。总空隙包括粉体内孔隙和粉体间空隙。粉体的充填体积(V)为粉体的真体积(Vt)、粉体内孔隙体积(V内)、粉体间空隙体积(V间)之和。

　　孔隙率的测定方法有压汞法、气体吸附法等。常用的测定粉体孔隙率的方法是将粉体用液体或气体置换法测得的，加热或减压法脱气后，将粉体浸入液体中，测定粉体排出液体的体积，从而求得孔隙率。

　　4.粉体的密度 粉体密度具有不同的含意，它可用三种方式来表示：

　　①真密度：粉体质量M除以不包括颗粒内外空隙的体积求得的密度(M/Vt)。

　　②粒密度：粉体质量M除以包括颗粒内孔隙在内的体积所求得的密度(M/(Vt+V内))。

　　③松密度：粉体质量M除以该粉体所占容器的体积求得的密度(M/V，V=Vt+V内+V间)，亦称堆密度。

　　测定粉体的真密度和颗粒密度的方法与相应的孔隙率的测定方法是一致的。在测定松密度时，当装填时不施加任何外力所测得密度为最松松(堆)密度，施加外力而使粉体最紧充填状态下所测得密度称最紧松(堆)密度。

　　最佳选择题

　　粉体学中，用包括粉粒自身孔隙和粒子间孔隙在内的体积计算的密度称为

　　A.堆密度

　　B.粒密度

　　C.真密度

　　D.高压密度

　　E.空密度

　　『正确答案』A

　　5.粉体的流动性

　　(1)意义

　　粉体的流动性对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异影响较大，是影响产品质量的重要环节。

　　休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面间形成的最大角。常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜角法等。

　　(2)评价方法：

　　休止角：休止角越小，摩擦力越小，流动性越好，一般认为θ≤40o时可以满足生产流动性的需要。

　　流出速度：流出速度是将粉体加入漏斗中测定全部粉体流出所需的时间。粒子间的黏着力、摩擦力、范德华力、静电力等作用往往阻碍粒子的自由流动，影响粉体的流动性。

　　多项选择题

　　与粉体流动性有关的参数有

　　A.休止角

　　B.比表面积

　　C.内摩擦系数

　　D.孔隙率

　　E.流出速度

　　『正确答案』AE

　　(3)改善粉体流动性的措施：

　　1)制粒

　　2)加入一定量的粗粉

　　3)改进粒子的形状

　　4)适当干燥

　　5)加入滑石粉、微粉硅胶等助流剂

　　6.粉体的吸湿性

　　具有水溶性的药物粉末在相对较低湿度环境时一般吸湿量较小，但当相对湿度提高到某一定值时，吸湿量急剧增加，此时的相对湿度被称作临界相对湿度(critical relative humidity，CRH)。CRH越小则越易吸湿。

　　1)几种水溶性药物混合后，其吸湿性有如下特点：“混合物的CRH约等于各药物CRH的乘积，即CRHAB=CRHA×CRHB，而与各组分的比例无关”。此即所谓Elder假说，但不适用于有相互作用或有共同离子影响的药物。例如，葡萄糖和抗坏血酸钠的CRH值分别为82%和71%，按上述E1der假说计算，两者混合物的CRH值为58.3%，而实验测得值为57%，基本相符。

　　2)水不溶性药物的吸湿性在相对湿度变化时，缓慢发生变化，没有临界点。水不溶性药物的混合物的吸湿性具有加和性。

　　7.粉体的润湿性

　　粉体的润湿性对片剂、颗粒剂等对固体制剂的崩解性、溶解性等具有重要意义。粉体的润湿性由接触角表示。接触角最小为0°，最大为180°。接触角越小，则粉体的润湿性越好。

　　(三)粉体学在药剂学中的应用

　　作为原料药，粒子大小易被忽视，但做成制剂，则须符合一定的要求。药物颗粒大小能影响制剂的外观质量、色泽、味道、含量均匀度、稳定性和生物利用度等。

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