粉碎与筛分2.ppt

1、第二章粉碎、筛析、混合与制粒 第一节 粉碎 第二节 筛析 第三节 混合 第四节 制粒,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P51：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

2、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916)，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

3、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。,3.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 1单独粉碎与混合粉碎（干法粉碎） 1）单独粉碎 系指将一味药料单独进行粉碎处理。需单独粉碎

4、的有： （1）氧化性药物与还原性药物， 原因：混合可引起爆炸。 （2）贵重、毒性、刺激性药物， 原因：减少损耗、污染和便于劳动保护。 （3）含有胶树脂药物，如乳香、没药， 原因：受热则粘性大。单独低温粉碎。 （4）质地坚硬或细小种子类。如磁石、车前子。,2）混合粉碎 系指将数种药料掺合进行粉碎。包括： （1）处方中药物的性质及硬度相似，可以将它们合并粉碎 可达到同时粉碎与混合. （2）有低共熔成分时混合粉碎能产生潮湿或液化现象，或单独粉碎，或先混合粉碎。,（3）特殊混合粉碎： 串料：对处方中含糖分等粘性药物： 先将处方中其他药物粉碎成粗末，再将粘性药物陆续掺入其中逐步粉碎。 或混合串压干燥，再

5、行粉碎。 如熟地、桂圆肉、麦冬等 串油：对处方中含大量油脂性成分的药物 将其捣成糊状，再与其他药物细粉混合粉碎， 或先将处方中其他药物粉碎成粗末，再将油脂性药物陆续掺入其中逐步粉碎。 药粉可及时将油吸收不互相吸附和粘附筛孔。 如核桃仁、黑芝麻等,（5）蒸罐：对处方中含新鲜动物（如鹿肉）药或需蒸制的植物药（如地黄、何首乌、红参）等： 将其加黄酒及其他药汁，加热蒸制，再将药料再与处方中其他药物粗粉掺合，干燥，进行粉碎。 目的是使药料变熟便于干燥与粉碎，,2. 干法粉碎与湿法粉碎 1）干法粉碎 系指将药物经适当干燥，使药物中的水分低于5再粉碎的方法。 2）湿法粉碎 系指在药物中加入适量水或其他液体一

6、起研磨粉碎的方法。 即加液研磨法：选用的液体以药物遇湿不膨胀，两者不起变化，不妨碍药效为原则。,目的：液体分子可降低物料分子间引力。 对刺激性或有毒药物可避免粉尘飞扬。 樟脑、薄荷脑等常加入少量液体(如乙醇、水)研磨； 朱砂、珍珠、炉甘石等采用传统的水飞法： 在水中研磨，当有部分细粉研成时，使其混悬并倾泻出来，余下的药物再加水反复研磨、倾泻，直至全部研匀，再将湿粉干燥。现在多用球磨机代替。 湿法粉碎通常对一种药料进行粉碎，故亦是单独粉碎.,3.低温粉碎 指利用低温时物料脆性增加，易于粉碎的特性进行的粉碎。 特点： 1）适用于常温下粉碎困难的物料，即软化点、熔点低的及热可塑性物料，如树脂、树胶等

7、； 2）也适用于富含糖分粘性的药物； 3）可获更细的粉末； 4) 能保留挥发性成分。,低温粉碎方法： 1)物料先行冷却或在低气温条件下，迅速通过粉碎机粉碎； 2）机壳通入低温冷却水，在循环冷却下进行粉碎； 3）物料与干冰或液化氮气混合后进行粉碎； 4）组合应用上述冷却法进行粉碎。,四、粉碎器械 （一）常规设备 柴田式粉碎机：万能粉碎机，粉碎能力大,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。,第一章 散剂、颗粒剂和胶囊

8、剂,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

9、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,（2）圆球大小、重量 圆球直径：不小于65mm，大于物料49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3035。 （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

10、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（动画）,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)

11、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)

12、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 2）混合 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

13、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(254cm)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P64 ： 注意1，4，5，6，7，9号,第一章 散剂、颗粒剂和胶囊剂,中国药典2005版标准筛规格,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

14、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。,四、过筛与离析的器械P65 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

15、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，

16、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P68 (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。

17、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:P67 (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

18、工作中常用。此法混合原则如下 ：,研磨混合原则 P74： (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： 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,2）混合器械 （1）

19、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 微粉学基础知识 一微粉学的概念 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

20、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

21、 （1）显微镜法、（2）筛分法、（3）沉降法 （4）小孔通过法（电测定法）,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： （1）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(bl)、延伸度(lb)等。 （2）微粒表面形态系数 s=S/d2； 体积形态系数 v=V/d3 , 比表面形态系数 Sd/Vg d：微粒径， s：粒子实际表面积 v：粒子实际体积,2.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 3.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。 (1) 真密度

22、：系指除去微粉本身的孔隙（粒内隙）及粒间隙占有的容积求得物质的容积，并测定其质量，再计算得到的密度。 真=W/V真 可用液体置换法（微粉本身无孔隙时），或用氦气测定的密度计,(2)粒密度，指除去粒间隙，但不排除粒内隙，测定其容积而求得的密度。 粒=W/(V真 +V内 ) 液体不能钻入粒内隙，所以可用液体置换法。 (3)堆密度(或称松密度)：系指单位容积微粉的质量。所用的容积是指包括粒内隙以及粒间隙在内的总容积。 堆=W/(V真 +V内 +V间),固体粉末药物有“轻质”与“重质”之分，如氧化镁与碳酸铁等，则指其堆密度不同，堆密度小，亦即堆容积大的属于“轻质”；“重质”则是堆密度大。 2）孔隙率

23、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。用下式表示： E总= ( V内 +V间) /(V真 +V内 +V间),4.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

24、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。 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，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

25、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。,5.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

26、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。 4)对片剂崩解的影响:与孔隙粒、孔隙径及润湿性有关,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：

27、粒于小，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。 3.对混悬型液体药剂稳定性的影响,第四节制粒 P69 一、制粒含义 制粒是指往粉末状的药料中加入适宜的润湿剂和粘合剂，经加工制成具有一定形状与大小颗粒状物体的操作。 制得的颗粒在颗粒剂中颗粒即是产品，而在片剂生产中颗粒则是中间体。,二、制粒目的 增加物料的流动性：细粉流动性差,增加片剂的重量差异；颗粒能增加流动性。 粉末休止角65，颗粒休止角般为 45 避免粉末分层：压片机振动，使重粉下沉，轻粉上浮而分层。 而将粉末混合后制粒可避免。 避免细粉飞扬：防粉尘粘冲,

28、飞扬及吸附; 在片剂生产中可改善其压力的均匀传递。 减少容存的空气，从而减少药片的松裂. 。,三、制粒的方法与设备： 方法: 湿法制粒 与 干法制粒 （一）湿法制粒 1. 挤出制粒药粉加入粘合剂制成软材,用强制挤压的方式使其通过具有一定孔径的筛网或孔板而制粒的方法。 设备: 摇摆式制粒机、旋转式制粒机等。,第一章 散剂、颗粒剂和胶囊剂,旋转式制粒机,颗粒剂,本机用于制药、食品、冲剂、化工、固体饮料等行业，将搅拌好的物料制成所需颗粒，特别适用对粘性较高的物料。,2.高速搅拌制粒（混合制粒机） 药粉、辅料、粘合剂加入容器内，因高速旋转的搅拌器的作用，完成混合并制成颗粒的方法。 由容器、搅拌桨、切割刀所组成。 搅拌桨以一定的转速转