第五章-粉碎-筛析-混合介绍.ppt

第五章粉碎 筛析 混合第一节粉碎第二节筛析第三节混合第四节粉体学理论在药剂中的应用 本章重点 1 掌握药料粉碎 筛析 混合的目的与基本原理 2 掌握常用的粉碎 混合方法 3 熟悉粉碎 筛析 混合常用机械的构造 性能与使用保养方法 第一节粉碎一 粉碎的目的1 含义 粉碎是指借机械力或借助其他方法将大块固体物料碎成规定细度的操作过程 2 目的 1 增加药物的表面积 促进溶解与吸收 提高药物的生物利用度 2 便于调剂和服用 3 加速药材中有效成分的浸出或溶出 4 为制备多种剂型奠定基础如混悬液 散剂 片剂 胶囊剂等 二 粉碎的基本原理1 粉碎过程 1 外界机械力破坏物料分子间内聚力2 表面积与表面能增大 机械能转化为表面能注意 表面积增大则不稳定 粉末有重新结聚的倾向 可采用部分药料混合粉碎 或湿法粉碎 以阻止粉粒结聚 2 物料性质与粉碎难易 1 极性晶形 具脆性 沿晶体结合面碎裂 较易粉碎 如生石膏2 非极性晶体 脆性差 粉碎时易变形 如樟脑 冰片粉碎方法 3 非晶形 具有弹性 分子排列不规则 如树脂 树胶等 粉碎时一部分机械能用于引起弹性变形 最后变为热能 因而降低粉碎效率 可低温粉碎 0 可加入少量挥发性液体 降低分子间内聚力 使晶体易从裂隙处分开 4 植物药材 性质复杂 含水分 约为9 16 具有韧性则难以粉碎 所含水分越少 越有利于粉碎 1 薄壁组织的药材 如花 叶易于粉碎 2 木质及角质结构的药材不易粉碎 3 含粘性或油性药材都需适当处理 脱脂或混合粉碎 才能粉碎 3物料密度与粉碎可利用粗细粉粒重差粉碎与分离 水飞法 不溶于水的药物如珍珠在水中利用粉粒的重量不同 细粒悬浮而粗粒下沉分离 可得极细粉 4 粉碎方式 自由粉碎与缓冲粉碎为使机械能有效地用于粉碎 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 这种粉碎法称为自由粉碎 反之 若细粉始终保留 在粗粒间起缓冲作用 消耗大量机械能 影响粉碎效率 并产生大量不需要的过细粉末 称缓冲粉碎 所以在粉碎过程中必须将细粉吹出 使粉碎能顺利进行 三 粉碎的方法 干法粉碎 湿法粉碎 低温粉碎 超细粉碎 一个原则 根据药物特点选择粉碎方法二个不能 硼砂 芒硝忌水飞麝香 单独 加液 三组药物 乳香 没药 单独 低温 粘性药材 串料 低温 四大家族 干法 湿法 低温 超微五药单独 贵重细料 毒剧药 氧化还原 树脂树胶 坚硬 记 串料黏串油油动物皮骨蒸罐 矿贝水飞极细二脑冰麝加液脂胶黏膏低温 水飞法 适用范围 有些难溶于水的矿物药如朱砂 珍珠 滑石等要求特别细度时 常采用水飞法进行粉碎 药物 水 细粉漂浮于水面或混悬于水中 混悬液 粗粉 研磨 水 研磨 倾出 较细粗粉 混悬液 合并 沉降 上清液 细湿粉 干燥 过筛 极细粉 倾出 四 粉碎器械 背记技巧 三个不适用柴田最辛苦 万能会发热球磨干湿通 一 常规粉碎设备 1 柴田式粉碎机 也称万能粉碎机 在各类粉碎机中它的粉碎能力最大 是中药厂普遍应用的粉碎机 粉碎作用力 主要靠六块打板的碰撞作用 因粉碎时六块挡板也会高速旋转而挡住较大粒子 故对药物还有挤压和研磨作用 挡板在打板与风扇间可左右移动 从而控制药粉的粗细和粉碎速度 2 万能磨粉机应用较广泛组成 两个带钢齿圆盘 环形筛板 两个钢齿盘分别为定子和转子 相互交错 高速旋转时 药料在钢齿间被粉碎 应用时 先打开机器空转 待高速转动再加入药料 以免阻塞于钢齿间而增加电动机起动时的负荷 图1a机械式粉碎机 图1b机械式粉碎机 粉碎室 万能磨粉机适用范围广泛 如中草药的根 茎 皮及干浸膏等 不宜用于腐蚀性药 毒剧药及贵重药 由于在粉碎过程中发热 故也不宜于粉碎含有大量挥发性成分和软化点低且粘性较高的药物 3锤击式粉碎机 中碎和细碎设备由钢制壳体 钢锤 内齿形衬板 筛板等组成 利用高速旋转的钢锤借撞击及锤击作用而粉碎 优点 能耗小 粉碎度较大 设备结构紧凑 操作比较安全 生产能力较大 缺点 锤头磨损较快 筛板易于堵塞 过度粉碎的粉尘较多 4 球磨机主要部分 一个或几个不锈钢或瓷制成的圆形球罐 球罐的轴固定在轴承上 罐内装有物料及钢制或瓷制的圆球 当罐转动时 物料借圆球落下时的撞击劈裂作用及球与罐壁间 球与球之间的研磨作用而被粉碎 影响粉碎效率的因素 1 适当的转速以获得良好的粉碎效能 罐的转速过小 主要发生研磨作用 球罐的转速适中 球的上升角随之增大 粉碎效果好 球磨机的转速一般采用临界转速的75 球罐的转速过大 则离心力可能超过球的重力 球紧贴于罐壁 不能粉碎物料 c 转速太快 2 圆球大小 重量圆球直径 不小于65mm 大于物料4 9倍足够的重量与硬度 3 圆球数量 装填圆球的总体积占球罐全容积的30 35 4 物料量 1 2球罐总容量应用 球磨机广泛用于干法粉碎如结晶性 树胶 树脂 浸提物 可防吸潮 挥发 贵重药损失 亦可用于湿法粉碎与无菌粉碎 二 超细粉碎设备1流能磨系利用高速弹性流体 空气 蒸气或惰性气体 使药物的颗粒之间以及颗粒与器壁之间碰撞产生强烈的粉碎作用 气流在粉碎室中膨胀产生冷却效应 被粉碎物料的温度不升高 适用于抗生素 酶 低熔点等热敏药物的粉碎 粉碎同时进行了分级 可得均匀微粉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 瘵物料粉碎的一种设备 比球磨机效率高 时间短 轮胎形流能磨 圆盘形流能磨 五 粉碎规则与粉碎器械的使用保养1粉碎规则1 粉碎后应保持药物的组成和药理作用不变 2 根据应用的目和药物剂型控制适当的粉碎程度 3 粉碎过程应注意及时过筛 以免部分药物过度粉碎并可提高工效 4 药材必须全部粉碎应用 较难粉碎部分 叶脉 纤维等 不应随意丢掉 以免成分的含量相对减少或增高 2 粉碎器械的使用保养1 高速运转的粉碎机开动后 先使转速稳定再加料 2 药物中不应夹杂硬物 特别是铁钉 铁块3 各种传动机构如轴承 伞形齿轮等 必须保持良好润滑性 4 电动机及传动机构等应用防护罩 以保证安全 同时注意除尘 清洁等 第二节筛析一 筛析的含义 目的1 含义 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 使粗粉与小细粉分离的操作 析即离析 系指粉碎后的药料粉末经空气或液体 水 流动或旋转的力 使粗粉 重 与细粉 轻 分离的操作 包括风析与水飞 2 目的 1 使粗粉与细粉分离 或分等 得规定细度粉末 制备不同制剂 2 混合 保证均匀性 二 药筛的种类与规格药筛是筛选粉末粒度 粗细 或混匀粉末的工具 药筛系指按药典规定 全国统一用于药剂生产的筛 或称标准药筛 在实际生产中也常使用工业用筛 与药筛标准接近 1 药筛种类1 编织筛 筛网由铜丝 铁丝 不锈钢丝 尼龙丝 马鬃或竹丝编织而成 编织筛在使用时筛线易移位 故常将金属筛线在交叉处压扁固定 2 冲眼筛 在金属板上冲压出圆形或多角形的筛孔 常用于粉碎过筛联动的机械中分档 2 规格1 筛号 按中国药典 共规定9种筛号1号筛 筛孔内径最大9号筛 筛孔内径最小 2 目 制药工业上常用目数来表示筛号及粉末粗细 多以每英寸 2 54cm 长度有多少孔来表示 目数越大 粉末越细筛号与目的对应关系 注意1 4 5 6 7 9号 中国药典 2005版标准筛规格 背记技巧 九号最细二百目 一十五八六到百 三 粉末的分等粉碎后的粉末必须经过筛选得到粒度比较均匀的粉末筛过的粉末包括所有能通过该药筛筛孔的全部粉末 中国药典规定了六种粉末规格如下 1 最粗粉 指能全部通过一号筛 但混有能通过二号筛不超过20 的粉末2 粗粉 指能全部通过二号筛 但混有能通过四号筛不超过40 的粉末 3 中粉 指能全部通过四号筛 但混有能通过五号筛不超过60 的粉末 4 细粉 指能全部通过五号筛 并含能通过六号筛不少于95 的粉末 5 最细粉 指能全部通过六号筛 并含能通过七号筛不少于95 的粉末 6 极细粉 指能全部通过八号筛 并含能通过九号筛不少于95 的粉末 背记技巧 粉末六等不难记 粗细对应中极细粗中全过一二四 混有粉末不超过细粉全过五六八 含有粉末不少于 四 过筛与离析的器械1 过筛器械与应用1 手摇筛系编织筛网 按照筛号大小依次叠成套 亦称套筛 最粗号在顶上 其上面加盖 最细号在底下 套在接受器上 应用 小量生产 毒性 刺激性或质轻的药粉 2 振动筛粉机又称筛箱 利用偏心轮对连杆所产生的往复振动筛选粉末 适用 无粘性的植物药 毒性 刺激性 易风化潮解药物 3 悬挂式偏重筛粉机构造简单 效率高 适用于矿物药 化学药等无粘性药物 图8悬挂式偏重筛粉机 接收器 4 电磁簸动筛粉机具有较强的振荡性能 故适应筛粘性较强的药粉如含糖或树脂的药粉等 五 过筛原则 振动 静止情况下 因静电吸引与表面能 形成粉块施加外力振动 力的平衡被破坏 振动时运动速度不宜过快或过慢 否则会减低过筛的效率 2 粉末干燥 含水量较高时应充分干燥易吸潮的药粉要及时在干燥环境中过筛 富含油脂的药粉可用串油法 脱脂或冷却过筛 3 粉层厚度 应适宜 粉末有足够的余地移动而过筛 过薄影响过筛效率 2 离析器械与应用1 旋风分离器利用离心力以分离气体和细粉 主要部分 带锥形的圆筒 在上段切线方向有气体入口管 上部有排气孔 下段锥形圆底有接受细粉的出口 2 袋滤器进一步分离气体与细粉的装置 细粉截留率高 常与粉碎设备配套使用 第三节混合1 含义 混合系指将两种以上固体粉末相互交叉分散均匀的过程或操作 是散剂制备的关键工艺 2 混合机理 1 切变混合 固体粉末的不同组分在机械力作用下 在其界面间发生切变 切变力平行于粉末交界面 不同粉层将互相稀释而降低分离程度 切变力垂直于交界面 可降低双层间的分离程度切变混合的效率 取决于混合器械和方法 如研磨混合 2 对流混合 指团体粉末靠机械力在混合器械中 从一处转移到另一处 经过多次转移使粉末在对流作用下而达到混合 对流混合的效率取决于混合器械的类型和操作方法 如v型翻转混合筒 3 扩散混合 混合容器内的粉末紊乱运动改变彼此间的相对位置 称为扩散混合 单个粉末发生的位移使分离程度降低 如搅拌型混合机一般是切变 对流 扩散等结合进行 由于所用混合器械和混合方法不同 以其中某种方式混合为主 3 混合原则 1 组分比例悬殊时 等量递增法 2 组分密度悬殊时 底轻上重 将密度小者先放于研钵内 再加密度大者等量研匀 3 其它 组分色泽悬殊时 打底套色法粒子性质与含水量等电荷 摩擦产生 加入表面活性剂消除 4 混合方法研磨混合搅拌混合过筛混合 研磨混合法在药房制剂与调剂工作中常用 此法混合原则如下 研磨混合原则 1 打底套色法 组分色泽悬殊时应用 步骤 先用其他量多的药粉饱和研钵将量少的 色深的药粉先放入研钵中作入基础即 打底 然后将量多的 色浅的药粉等量递增分次加入研钵内 轻研混匀 2 等量递增法 当处方中药物量的比例悬殊时 可采用 等量递增法 取等量量小的组分与量大的组分 同时置混合器中混匀 再加入与混合物等量的量大组分稀释均匀 如此倍量增加至加完全部量大的组分 如六一散 甘草5g 滑石粉30g混合方法 剂量相差悬殊 等量递增法 甘草5g滑石粉5g混合物10g滑石粉10g混合物20g剩余滑石粉15g全量混均 注意事项 该法通常用量大组分饱和研钵 以减弱或消除研钵的吸附作用 避免量小的组分损失 该法特别适用于毒性药物制备散剂 2 混合器械 1 研钵和球磨机 粉碎兼混合器械 常用以对比例量和密度相差悬殊的药物粉末进行混合 2 混合筒 用于密度相近的粉末 形状 v字形 双圆锥形及正方体形等 原理 将轴不对称地固定于筒的两面 由传动装置带动 转速太快由于离心力的作用使药粉紧贴筒壁而降低混合效果 以v字形混合筒较为理想 三维运动混合机 外形图 3 槽形混合机与三用混合机 主要部分 由混合槽 搅拌桨组成 三用混合机 将粉碎 过筛及混合三项操作联合在一台机器内 混合槽 搅拌桨 固定轴 槽型混合机 第四节粉体学理论在药剂中的应用 一 粉体学的概念1 微粉或称粉体 系指固体细微粒子的集合体 微粉粒径可小到0 1um 2 微粉学 研究构成粉体的各个粒子的理化性质的科学称为微粉学 3 研究意义 微粉因单位容积 或重量 物质表面积急剧增加 可使理化性质发生变化 从而影响生产中药物的粉碎 过筛 混合 沉降 滤过 干燥等工艺过程及各种剂型的成型 二 微粉的特性1 粒子大小与测定 单个粒子研究 球形粒子的直径就是粒子径 对不规则颗粒大小采用 1 几何学粒径 即显微镜粒径 用显微镜看到的实际长度表示 有定方向径 对一定方向的粒子长度 定方向等分径 等分面积 外接圆径 外接圆径直径 2 有效粒径 沉降法求粒径 根据Stokes定律求出 3 比表面积径 用吸附法和透过球法求得粒子表面积再求得 粒径测定法 1 显微镜法 2 筛分法 3 沉降法 4 小孔通过法 电测定法 2粒子形态 包括形状 大小 分布等 规则粒子用文字表达 不规则粒子的表示 以显微镜测定粒子的三个轴长 长 l 宽 b 高 h 等三者的关系定量地表示 扁平度 b l 延伸度 l b 等 3 微粉的比表面积指单位重量或容量微粉所具有的表面积 测定法 吸附法 N2 透过法4 微粉的密度与孔隙率1 微粉的密度系指物质单位容积的重量 真密度 粒密度 堆密度 堆密度应用 影响混合的均匀性 填充的重量差异 片剂的可压性2 孔隙率包括微粒本身的孔隙和微粒间的空隙 孔隙率系指粒内隙和粒间隙所占的容积与微粉总容积之比 同样重量 堆容积大 堆密度小 膨松 轻质 孔隙率大 如氧化镁 轻镁粉 堆容积小 堆密度大 紧密 重质 孔隙率小 如碳酸钙 重钙粉 孔隙率应用 孔隙率大 可压性差 片剂易松片 5 微粉的流动性与粒子的作用力 如范德华力 静电力等 粒度 粒度分布 粒子形态及表面摩擦力等因素有关 测定方法 1 休止角 表示流动性的主要方法 1 固定漏斗法 将漏斗固定于坐标纸之上 漏斗下口距纸高度为H 小心地将微粉倒入漏斗 至椎体尖端接触到漏斗下口 读椎体半径R 得tg H R 2 固定圆锥槽法 圆锥槽的底部直径固定 由漏斗不断注入微粉 到得到最高的锥体为止 同上法算出休止角 3 倾斜箱法 于矩形盒内装满微粉 松紧程度适宜 将盒逐步倾斜至微粉开始流出为止 盒子倾斜角度即为休止角 4 转动圆柱体法 在圆柱体装入半满量的微粉 使在水平面上按一定速度转动 微粉与水平面所成的角度为休止角 影响休止角大小的因素 1 细粉百分比 细粉多 休止角大 流动性差 如片剂颗粒中加入滑石粉 加入量对休止角作图 有一临界点 加入量过多与过少均不宜 2 粒径大小 粒径小 休止角大 3 粒子表面性状 表面愈粗糙 愈不规则 休止角愈大 4 含水量 一定范围时水增加休止角增大 流动性变差 但当超过某一限度 12 时 则又逐渐变小 2 流速指微粉由一定孔径的孔管流出的速度 流速既是微粉粒度又是均匀性的函数 微粉的流速快 则流动性好 测定方法是在圆筒容器的底部中心开口 把微粉装入筒内 测定单位时间里流出的微粉量 3 吸湿性 吸湿平衡曲线 临界相对湿度 CRH 反映水不溶性或水溶性药物的吸湿性 并控制含水量即干燥程度 临界相对湿度CriticalRelativeHumidity 临界相对湿度是亲水性药物吸湿与否的临界值 不同的亲水性药物各有其相应的CRH值 可用CRH值作为吸湿性大小的指标 即CRH值越大 越不易吸湿 CRH值越小 越易吸湿 临界相对湿度的测定 6 微粉的润湿性测定方法1 液滴在固体表面的吸附现象称为润湿 常以接触角来表示 接触角大于900则不易润湿 接触角小于900则易润湿 2 接触角的测定方法 有直接法 透过法及h 法 三 微粉化技术药物经粉碎器械粉碎 使粒径在5um以下 采用的器械主要有 流能磨 球磨机 胶体磨 振动磨等 药物的微粉化也可用控制结晶法 溶剂转换法 固体分散法等方法 四 微粉学在药剂中的应用散剂 颗粒剂 胶囊剂 片剂等制剂多是以粉末为原料 经过粉碎 混合 制粒等操作制成的 此外 溶液剂等液体药用一部分微粉作原料 1 微粉理化特性对制剂工艺的影响1 对混合的影响与药物粒子大小 密度 形态 含湿量有关 2 对分剂量的影响主要与流动性有关按容积分剂量 这与粉粒的堆密度 粒子大小形态等有关 3 对可压性的影响结晶性药物的形态与片剂成型的难易有关 孔隙率大 可压性差 4 对片剂崩解的影响 与孔隙粒 孔隙径及润湿性有关 孔隙率小 加崩解剂 大则崩解快 背记技巧 流动影响分剂充填孔隙影响可压崩解 2 微粉理化特性对制剂疗效的影响药物在吸收并产生疗效之前 首先需溶解在相应的介质中 1 药物的溶解度及溶出速度与微粉粒径对于难溶性药影响更明显 粒子小 比表面积大 溶解性能好 可改善疗效 2 药物的溶出性还与其润湿性有关 对疏水性药物改善润湿性 可比减小粒径取得更好效果 制备朱砂或炉甘石极细粉的粉碎方法是A 加液研磨法B 串油法C 串料法D 水飞法E 低温混合粉碎法 D A 串料粉碎法B 串油粉碎法C 水飞粉碎法D 加液研磨法E 超微粉碎法1 处方中含有大量黄精 熟地黄 粉碎宜采用2 处方中含有大量柏子仁 酸枣仁 粉碎宜采用3 炉甘石粉碎宜采用4 冰片