1、第七章,粉粒学,第一节 概述,第七章 粉粒学,微粉(或称粉体):,指细微固体粒子的集合体,微粉学,研究微粉各种理化性质的科学,组成微粉的粒子见下表,药物分散系粒子大小的范围,第七章 粉粒学,第二节 粒子的大小与分布,第七章 粉粒学,一.粒子大小,微粉的两个基本特性,(1)粒子的形状和表面积； (2)粒子大小(即粒度)、粒子 大小的分布(即粒度分布)和 总表面积。,式中，n为粒子数目； M为物质的分子量； 为物质的密度， d为球形粒子的直径。,微粒的总表面积(S)可用一个粒子的表面积与粒子数目n的乘积来表征:,第七章 粉粒学,球形粒子的个数为：,（一）粒径的表示法,1.几何学粒径,第七章 粉粒学
2、,显微镜法测定的各种粒径的投影图,长径 以粒子的长度为粒径 短径 以粒子最短方向测出的值作为粒径 定方向径 全部粒子按一定方向测出的粒径。,外接圆等价径 以微粒外接圆的直径表示粒子的直径，见上页图中e图。 等价径 形状不规则的微粒，用一个具有相同表面积或 体积的圆球代表，视为等价球体，并用此等价球体的径代 表欲测的不规则微粒形状的径。,2.比表面积径 系指用吸附法或透过法测定比表面(单位重量或体积的表面积)后求得的粒径称比表面积径。3有效径(Effective diameter) 系指用沉降法测得的粒径，又称Stoke氏径。4平均粒径：用若干粒子大小的平均值来表示粒径。,第七章 粉粒学,（二）
3、粒径测定方法,第七章 粉粒学,二、微粉粒子大小的分布,粒子数目或重量的百分率纵座标， 粒径横坐标， 一定粒径范围内百分率直方图粒度分布曲线。,第七章 粉粒学,第七章 粉粒学,粒子大小-频率分布图,上述分布图属于正态分布。一般正态分布曲线由正态概率密度函数给出，即：,第七章 粉粒学,式中，x是此分布抽出的随机样本值f ， e为自然对数的底(e2.718)； A是曲线的最高点的横坐标，叫正态分布的均值，曲线对p对称。,曲线越胖，数据越分散，曲线越瘦，数据越集中。,第七章 粉粒学,经计算正态分布总体的样本：落在(-，十)的概率是683；落在(-2，十2)的概率是954;落在(-3，十3)的概率是99
4、7；,正态分布在药用粉末中不常见,相应因素有粒子大小(体积)与重量图不在同一图形上.,三、数目分布与重量分布,第七章 粉粒学,根据数目和重量分布而计算直径的Hatch-Choate氏等式,注：dg是在对数正态分布中，数目分布的累积百分频率为50%时对应的粒子大小的值。Dg是在对数正态分布中，重量分布的累积百分频率为50%时对应的粒子大小的值。,第三节 粒子形态和表面积、比表面,一、粒子的形态:,第七章 粉粒学,规则几何形态,表面较规则的结晶,扁平状 板状 针状 鳞片状等,直接测定或用显微镜测定, 其粒子的长（l）宽(b)、高(h)， 并以扁平度bl，延伸度lb等来表示。,球形 立方体 柱状,不
5、规则的微粉粒子的形态,比表面形态系数、表面形态系数及体积形态系数三者之间的关系如下:,由上式可知，单位体积的粒子的面积为：,即正比于微粒表面积与其体积之商SV， 即微粒愈不规则，单位体积的表面积就愈大。,第七章 粉粒学,二、表 面 积,as为表面积因子(surface area factor)； ds为表面等价径(equivalent surface diamoter),第七章 粉粒学,三、比 表 面,比表面(specific surface)是单位重量(或体积)中微粉的表面积;常以Sw(或Sv)表示.,第七章 粉粒学,则微粉的比表面为:因为单个粒子表面积asd2；单个粒子体积avd3。,假如
6、已知粒子的粒径(dvl)及密度(P)就可方便的求出比表面(Sv或Sw),第七章 粉粒学,SV = SW,例如，粒子悬浮在糖浆中，粒子的粒径dvs=2.57m, =3.0g/cm3,求Sw及Sv。,（cm2/g）,(cm2/c.c),四、比表面的测定方法,根据微粉吸附气体的量来测定比表面,第七章 粉粒学,（一）吸附法,即在一定条件下(如低温、高真空)比较气体(氮)被吸附前后 的变化求出吸附量。 在压力较低时，吸附膜是单分子膜； 但在压力较高时，就变成多分子吸附膜。,第七章 粉粒学,式中，P为被吸附气体的平衡压力； P。为同一温度下液态氮的饱和蒸气压; c为常数(与吸附热有关，即它与第一层气体的吸
7、附热与以下各层气体的凝聚潜热之差成正比),第七章 粉粒学,在图中，直线的斜率S=(C-1)/VmC;截距I=1/VmC。 用C=1/VmI 代入S=(C-1)/VmC,则,第七章 粉粒学,由上图，用外推法求出截距I，并由线上两点求出斜率S，代入 就得Vm。,将Vm代入下式就可求出微粒的比表面：,式中，M-气体容积， N-在标准状态下为22400立方厘米mol, 为阿佛加德罗常数， Am-吸附在微粉表面上呈单分子膜吸附时紧密排列的单个氮分子的面积； V。-0，一大气压时，单位重量粉末吸附气体的容积。,第七章 粉粒学,例如，利用BET装置测得某种炭粉样品在活化前及活化后的Vm值分别为3.4cm3/
8、g及260cm3/g，试求该炭粉在活化前后的比表面是多少？ 解：（1）活化前：Sw=4.35Vm=4.353.4=15(m2/g)（2）活化后：Sw=4.35Vm=4.35260=1131(m2/g),（二）透过法,透过法是将流体通过微粉层，根据压力的变化及透过速率与微粉比表面三者之间的关系来求出其比表面。 压力变化、透过速率与微粉比表面之间的关系可用下式表示:,第七章 粉粒学,Sv为单位体积微粉的表面积(cm2ml); Sw为单位重量微粉的表面积(cm2g)； 为微粉的密度(gcm3)； g为重力加速度(cmsec2)； K为常数(一般在50.5)； A为微粉层的截面面积(cm2)； L为微
9、粉层的长度(cm)； P为微粉层两湍流体的压力差 为流体的粕度(泊)； t为时间;Q为t时间内通过微粉层的流体量； 为微粉的孔隙率。,测定时，当压力差取定值，测出一定量流体通过微粉层时间，就可求出比表面。,第七章 粉粒学,例如，英国药典1980年规定空气透过法，作为驱虫药苄酚宁羟基萘酸盐 （Bephenium hydroxynaphthoate）的质量控制方法。,采用该方法测得比表面不应少于7000cm2/g， 否则就将影响驱虫效果。,第四节 微粉的其它特性,（1）真密度(Ture density)即排除所有的孔隙(粒子本身及微粒之间空隙)的容积，而求出的真实固体的密度；,第七章 粉粒学,(2
10、)粒密度(Grannule density)-除去微粒间空隙(用汞置换法测定)求得微粒的密度;,(3)堆(松)密度(Bulk density)-单位容积粉粒的质量.,一、微粉的密度,第七章 粉粒学,常用固体药物的真密度,某些药物的松密度与真密度比较表,第七章 粉粒学,二、孔隙率:,E总=,第七章 粉粒学,片剂颗粒的密度及孔隙率,1.计算:已知真密度,实际容积,计算孔隙率.,第七章 粉粒学,例：已知碘化钠片的重量是0.3439g，求得松容积为0.0963cm3；若碘化钠的真密度为3.667/cm3,试问其松密度及总孔隙率是多少？,（2）,（1）,2.压汞法测定:,第七章 粉粒学,将物品没于汞中,
11、加压 一定温度下，由压力量求得,r=-2cos/p,r为进入汞孔隙半径 为汞表面张力, 为汞与物品接触角,JW-K型氮吸附比表面积及孔径分布分析仪,工作气体： 高纯氮气,三、流动性:,1.表示方法 （1）休止角 测定方法: A固定漏斗法；B固定圆锥槽法 ；C. 倾斜箱法；D. 转动圆柱体法,第七章 粉粒学,第七章 粉粒学,（2）流速,2.影响流动性因素：(1)粒度;(2)形状,(3)吸湿性,第七章 粉粒学,3.改善流动性的方法：,第七章 粉粒学,常用药物的临界相对湿度（37）,(1)增加粒子径 (2)控制含湿量; (3)添加助流剂等。,第五节 微粉的特性对制剂质量的影响,一、微粉特性对药物的生物利用度的影响。二、微粉特性对剂型的影响:散剂,片剂,混悬剂。,第七章 粉粒学,
