中國(guó)粉體網(wǎng)訊 固體制劑開發(fā)過程中,在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模能夠順利流動(dòng)的粉體,一旦進(jìn)行中試放大和實(shí)際生產(chǎn)中常發(fā)生流動(dòng)不佳的問題,導(dǎo)致質(zhì)量不一致,嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法生產(chǎn)。藥物生產(chǎn)過程中,粉體的轉(zhuǎn)移如粉體從漏斗中通過、在混合器中混合和倒出以及充填膠囊和壓片機(jī)沖模都與藥物粉體的流動(dòng)有關(guān)。
粉體的流動(dòng)本質(zhì)是粉體中粒子受力的不平衡。對(duì)粒子受力分析可知:重力,顆粒間的黏附力、摩擦力,靜電力等均對(duì)粒子作用,其中重力和顆粒間黏附力對(duì)粉體流動(dòng)的影響最大。粒徑分布和顆粒形狀已被證實(shí)會(huì)影響粉體的流動(dòng)性;此外,溫度、含水量、電性、堆密度、粘結(jié)指數(shù)、內(nèi)部摩擦系數(shù)等因素也被認(rèn)為對(duì)藥物粉體的流動(dòng)性產(chǎn)生影響。由于諸多因素會(huì)影響粉體的流動(dòng)性,而藥物粉體的流動(dòng)顯著影響粉體混合的效率、生產(chǎn)速率和制劑的均一度。因此,采用科學(xué)有效的方法測(cè)量藥物粉體流動(dòng)性,考察粉體流動(dòng)性的影響因素,將有助于這些問題的解決。
表征藥用粉體流動(dòng)性的方法主要有:休止角法、豪斯納比率(HR)法、Carr流動(dòng)性指數(shù)法、Jenike流動(dòng)函數(shù)法等。
與流體不同,當(dāng)粉體從容器流到平面時(shí),流下的粉體堆積在平面上且堆積尺寸隨粉體的流下而增加,但堆積角保持不變,這個(gè)角即為粉體的休止角,又稱安息角,它是粉體在自身重力下運(yùn)動(dòng)所形成的角。休止角的測(cè)量方法很多,有排出角法、注入角法、滑動(dòng)角法等。
當(dāng)粉體在松動(dòng)堆積狀態(tài)下受壓時(shí),粉體的堆積體積將減少,即顆粒間的空隙在減少。由于在粉體的操作單元中粉體通常處于輕微可壓狀態(tài),所以粉體的可壓縮性通常用粉體的松動(dòng)堆積狀態(tài)和緊密堆積狀態(tài)來(lái)表征,粉體的可壓縮性定義為:
稱為粉體的Hausner比值HR,常用來(lái)表示粉體的可壓縮性和流動(dòng)性。
Carr測(cè)定法則是綜合了影響粉體流動(dòng)性的很多因素,進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)而提出的應(yīng)用自然坡度角、板勺角、壓縮率、凝聚度四項(xiàng)指數(shù),用得分制的數(shù)值方法表示粉體流動(dòng)性的方法。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用,既適用于流動(dòng)性好的粉粒體,又適用于附著性強(qiáng)且流動(dòng)性差的粉體,適用范圍廣。其測(cè)量原理參照Carr指數(shù)表,通過測(cè)定樣品的每一項(xiàng)流動(dòng)性指數(shù)指數(shù),并把其結(jié)果累加,即可得到卡爾指數(shù),得出對(duì)流動(dòng)性狀的綜合評(píng)價(jià)。
Jenike法是通過剪切實(shí)驗(yàn)測(cè)定粉體樣品的內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、壁摩擦角等性能指標(biāo),結(jié)合莫爾圓得到粉體的流動(dòng)函數(shù),定量化地評(píng)價(jià)粉體流動(dòng)性能。這種測(cè)試手段最早用于料倉(cāng)設(shè)計(jì)中,但是現(xiàn)在它在測(cè)試粉體物質(zhì)的一般性能中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。目前已開發(fā)出不同的實(shí)驗(yàn)裝置和方法用來(lái)直接測(cè)量粉體的屈服特性。
藥物粉體流動(dòng)性是固體制劑開發(fā)過程中需要重點(diǎn)考察的因素,深入理解粉體流動(dòng)性的影響因素,必需借助科學(xué)的方法和儀器測(cè)量,根據(jù)測(cè)量的結(jié)果有利于研究者采用適當(dāng)?shù)墓に嚫纳品垠w的流動(dòng)。總而言之,深入理解材料的“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)”的關(guān)系有助于科研人員使用工程工藝手段改善材料特性,并為制藥企業(yè)實(shí)施“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2023年9月21-22日,中國(guó)粉體網(wǎng)以“從粉體技術(shù),論制藥工藝”為主題,將在遼寧沈陽(yáng)希爾頓逸林酒店舉辦“第五屆全國(guó)醫(yī)藥粉體制備及物性表征技術(shù)高峰論壇”,屆時(shí)將邀請(qǐng)來(lái)自沈陽(yáng)藥科大學(xué)的毛世瑞教授作《粉體流動(dòng)性表征方法及對(duì)藥物制劑研發(fā)和生產(chǎn)的指導(dǎo)作用》報(bào)告,報(bào)告主講人將簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)外粉體流動(dòng)性的常用表征方法,并通過案例分析說明不同粉體流動(dòng)性表征參數(shù)對(duì)制劑處方工藝優(yōu)化、樣品可貯存時(shí)間、料倉(cāng)設(shè)計(jì)、粉體灌裝等的指導(dǎo)作用,為基于科學(xué)理解高質(zhì)量制劑研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。
報(bào)告人介紹
毛世瑞,德國(guó)理學(xué)博士,沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥劑學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,國(guó)際緩控釋學(xué)會(huì)會(huì)士(Fellow of CRS),日本藥劑學(xué)會(huì)國(guó)際會(huì)士,省特聘教授,省教學(xué)名師,中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)吸入顆粒專業(yè)委員會(huì)主任委員,亞洲藥物制劑科學(xué)雜志(Asian Journal of Pharmaceutical Sciences)副主編,Journal of Drug Delivery Science and Technology(JDDST)Associate Editor,中國(guó)粉體技術(shù)雜志副主編,EJPB編委,Elsevier中國(guó)高被引學(xué)者(2014-2022),主要從事黏膜遞藥系統(tǒng)(肺部、鼻部、眼部)、智能緩控釋遞藥系統(tǒng)及粉體學(xué)相關(guān)研究。
資料來(lái)源:
王晨光,方建國(guó).藥物粉體流動(dòng)性的測(cè)量方法和應(yīng)用
杜焰,趙立杰等.藥用粉體流動(dòng)性的多元分析方法表征
中國(guó)粉體網(wǎng):測(cè)不準(zhǔn)流動(dòng)性?休止角:我太難了!
吳福玉.粉體流動(dòng)特性及其表征方法研究
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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