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1、,第四章粉碎、筛析、混合与制粒,第一节 粉碎,一、粉碎的目的,1.定义,2.目的,粉碎是指借机械力将大块固体物质碎成规定细度的操作过程，也可是借助其他方法将固体药物碎成微粉的操作,增加药物的表面积，促进药物的溶解与吸收，提高生物利用度；便于调剂和服用；加速药材中有效成分的浸出或溶出为制备多种剂型奠定基础。,二、粉碎的基本原理,外加机械力分子间内聚力 药物由大块小颗粒（表面积增大）机械能表面能,自由粉碎：为使机械尽可能有效地用于粉碎过程，应将已达到要求细度的粉末随时分离移去，使粗粒有充分机会接受机械能。,1、极性的晶形物质：沿晶体的结合面碎裂成子晶体（脆性，较易粉碎，如生石膏、硼砂）,2、非极性
2、的晶体物质：（樟脑、冰片）施力后，易产生变形而阻碍粉碎，加少量挥发性液体，渗入固体分子间的裂隙，降低内聚力，裂隙处分开,非晶形药物：（树脂、树胶）有一定弹性，一部分机械能引起弹性变形，转变成热能，降低粉碎效率，可降低温度（0左右），增加脆性，利于粉碎。,4、植物性药物：粉碎前应依其特性进行适当干燥，薄壁组织的药材，如花、叶与部分根茎易于粉碎，木质及角质结构的药材料则不易粉碎，含黏性或油性较大的药材都需适当处理后才能粉碎。,三、粉碎的方法,（一）干法粉碎,（二)湿法粉碎,原理：使水或其他液体以小分子渗入药料颗粒的裂隙，减少药料分子间的引力而利于粉碎；,定义：系指往药物中加入适量水或其他液体并与之
3、一起研磨粉碎的方法,方法：（1）加液研磨法轻研冰片，重研麝香”（2）水飞法（朱砂、珍珠、炉甘等）,系指药物经适当干燥，使药物中的水分降低到一定程度，再粉碎的方法，除特殊中药外，一般药物均采用干燥粉碎,（三）低温粉碎,特点：适用于在常湿下粉碎困难的物质，软化点低，如树脂等；具一定黏性的药物也能低温粉碎，如含水少，但富含糖分；可获得更细粉末；能保留挥发性成分。,它是20世纪60年代末发展起来的一门高新技术，通常分为微米级、亚微米级以及纳米级粉体。,（四）超细粉碎,四、粉碎设备,（一）常规粉碎设备,1.研钵 一般用瓷、玻璃、玛瑙、铁或铜制成,2.柴田式粉碎机：粉碎能力最大，是普遍应用的粉碎机，构造简
4、单，易于操作。,2、万能磨粉机：比较广泛的粉碎机，它的生产能力及能量消耗，依其尺寸大小，粉碎程度和被粉碎药的性质不同而有较大范围的伸缩性。,（三)球磨机,在不锈钢（或陶瓷）制成的圆筒内，装有直径不同的钢球（或瓷球），当电机转动时，这些钢球（或瓷球）正好能从最高位置落下，使药物受到强烈的撞击和研磨从而被粉碎，故而将这种粉碎机械称为球磨机。,玛瑙研磨介质球(球磨机内部配置球磨制品,（二）常用超细粉碎设备,1、流能磨：利用高速弹性流体，使药物的颗粒之间以及颗粒与室壁之间碰撞而产生强烈的粉碎作用。,流体可以是空气、蒸汽或惰性气体，速度可达音速或超音速。由于粉碎过程中高压气流（170 kPa2070kP
5、a）膨胀吸热，产生明显的冷却效应，可以抵消粉碎产生的热量。,2、振动磨：利用研磨介质在振动磨筒体内作高频振动产生冲击、摩擦、剪切等作用，将物料磨细的一种粉碎设备。,各种粉碎机的性能比较,五、粉体学理论在药剂学中的应用,微粉或粉体是指固体细微粒子的集合体。,通常 100m的粒子叫“粒”，较难产生粒子间的相互作用而流动性较好。,粉体学(micromeritics)是研究无数个固体粒子集合体的基本性质及其应用的科学。,一、粉体学的概念,粉体的物态特征：具有与液体相类似的流动性；具有与气体相类似的压缩性；具有固体的抗变形能力。,粉体学是药剂学的基础理论，对制剂的处方设计、制剂的制备、质量控制、包装等都
6、有重要指导意义。,1.粒子径与测定2.粒子形态3.粒子的比表面积,（二）粉体粒子的性质,1.粒子径与测定,粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大小和粒子分布双重含义，是粉体的基础性质。对于一个不规则粒子，其粒子径的测定方法不同，其物理意义不同，测定值也不同。,1.1.1几何学粒子径根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用显微镜法、库尔特计数法等测定。,1.1粒子径的表示方法,几何学粒子径,筛分径,有效径,表面积等价径,微粉的比表面积,单位重量微粉所具有的总的表面积称比表面积。由于微粉表面粗糙且有很多缝隙和微孔，所以有很大的比表面积。无孔实心微粒的比表面积可通过微粉粒径求得，而多孔微粉的比表面积则需用较复
7、杂的吸附法或透过法测定。,4.粉体的密度与孔隙率,粉体的密度系指单位体积粉体的质量。由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。粉体的密度根据所指的体积不同分为：真密度、粒密度、堆密度三种。,4.1 粉体的密度,4.1.1真密度（true density)t,是指除去微粒本身空隙和粒子间的空隙所占占有的容积，并测定其质量，求得的密度。,t=w/Vt,2.粒密度（granule density)g,是指除去粒子间的空隙，但不排除粒子本身的细小孔隙，测定其容积而求得密度。,g=w/Vg,是指单位容积微粉的质量。其容积包括微粒本身孔隙和粒子间的空隙。,3.堆密度（bulk dens
8、ity)b,b=w/Vt,轻质、重质,孔隙率（porosity）微粉内空隙与微粉间空隙所占容积与微粉总容积之比。,4.2 粉体的孔隙率,孔隙率大，表示物料疏松多孔，为轻质粉末。,5.粉体的流动性,粉体的流动性（flowability）与粒子的形状、大小、表面状态、密度、孔隙率等有关。对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异以及正常的操作影响很大。粉体的流动包括重力流动、压缩流动、流态化流动等多种形式。,静止状态的粉体堆积 体自由表面与水平面之间的夹角为休止角，用表示，越小流动性越好。tg=H/R,5.1粉体流动性的评价与测定方法,5.1.1休止角(angle of repose),其测定方法一般
9、使微粉经一漏斗流下并成圆锥体锥，设锥体高为H,锥体底部半径为R，则tg=H/R，角即为休止角。,H,R,流速系指微粉由一定孔径的孔或管中流出的速度。流出速度越大，粉体流动性越好。,5.1.2.流出速度(flow velocity),1.增大粒子大小对于粘附性的粉状粒子进行造粒，以减少粒子间的接触点数，降低粒子间的附着力、凝聚力。2.粒子形态及表面粗糙度球形粒子的光滑表面，能减少接触点数，减少摩擦力。3.含湿量适当干燥有利于减弱粒子间的作用力。4.加入助流剂的影响加入0.5%2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体的流动性。但过多使用反而增加阻力。,5.1.3粉体流动性的影响因素与改善方法,润
10、湿性(wetting)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。,6.微粉的润湿性,(1)润湿性,=0，完全润湿；=180，完全不润湿；=0-90，能被润湿；=90-180，不被润湿。,第二节 筛析,一、筛析的目的,1、定义：筛析是固体粉末的分离技术。筛即过筛。系指粉碎后的药料粉末通过网孔性的工具，使粗粉与细粉分离的操作，析即离析，系指粉碎后的药料粉末借空气或液体（水）流动或旋转的力，使粗粉（重）与细粉（轻）分离的操作。,2.筛析的目的:为了获得较均匀的粒子群,二、药筛的种类与规格,药筛系指按药典规定，全国统一用于药剂生产
11、的筛，或称标准药筛。,1、标准药筛：符合药典规定2、工业用筛：与药筛接近的可以使用3、编织筛：铜丝、铁丝、尼龙丝等4、冲眼筛：系在金属上冲压出圆形或多角形的筛孔，耐冲击，高速粉碎机械。,中国药典一部所用的药筛，国家标准的R40/3系列,三、粉末的分等,四、过筛与离析的器械,（一）过筛器械与应用1.手摇筛2.振动筛粉机,（二）离析器械与应用1.旋风分离器2.袋滤器,第三节 混合,混合（mixing）将两种以上组分的物质均匀混合的操作统称为混合。混合操作以含量的均匀一致为目的，是保证制剂产品质量的重要措施之一。混合度（degree of mixing）是表示物料混合均匀程度的指标。大小介于01之间。目的：是使多组分物质含量均匀一致。,一、混合的目的,二、混合的原则,1、组分药物比例量：采用“等量递增法”。2、组分药物的密度：3、其他：组分药物的粉体性质会影响混合均匀性。,第三节混合机理,对流混合切变混合扩散混合,三种混合方式在实际的操作过程中并不是独立进行，而是相互联系的。,五、混合方式与设备,实验室的混合方式：搅拌、研磨、过筛。大批量生产时的混合方式：搅拌和容器旋转方式。,
