第四章 制药工程原理-A.ppt

1、第四章制剂工程原理，药品有效成分的准确含量，即药品质量的均匀性和稳定性与生产工艺过程密切相关。药品认证规范要求制药企业只能按规定的工艺生产一种茄子药品，任何微小的变化都可以引入很多不确定性。对制剂生产过程的理解不足，我们只能凭经验指导工作。也就是说，根据经验，将处方化的信息应用于大规模正规生产。对药物加工过程特性的认识和控制很重要。药物制剂过程是将原料药和各种辅料的混合物通过物理形态等转化为药剂。药剂的核心过程是混合、(扩散、渗透)溶解、颗粒制造。在典型固体制剂生产的所有部分都应用了粉末技术，生产过程经历了颗粒、全颗粒、成型。液体制剂过程比较简单，主要是药物溶液的配制，基本上与混合、溶解、过滤

2、不可分割。中药制剂通常需要浸出提取过程。固体制剂的过程也有混合、扩散、渗透、溶解(熔融混合)。在固体制剂过程中使用粒子化技术的步骤包括悬浮和溶解粒子、结晶粉碎、体质颗粒化(结晶、流化床干燥、喷雾干燥、粒子涂层、湿法法制粒子、熔化粒子)。药物合成和制备过程包括分子、纳米/微米、粒子(包括气泡、水滴)、群体(非均匀结构)、设备和工厂在内的6茄子尺度。分子尺度：微观混合、分子碰撞、核形成和速度的涨落引起的分相、分子碰撞引起的传递(生物或化学反应所需)设备尺度、某种微观混合过程，必须经过各种尺度，才能在设备大小上达到理想的均匀性。对药物制剂混合过程的所有调节通常在设备尺度上进行，然后通过多尺度过程将牙

3、齿调节的作用传递到微观尺度水平，才能影响混合过程。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，与4.2粉末的流动混合，药粉的混合是药物制剂工程的重要单元操作，通过机器或流体的方法徐璐不同的物理特性(如粒度、密度等)和化学性质(如成分等)在药物加工过程中，各粉末组分的重量是固定的，但可以改变组分的形态，实现其流变性质的变化，达到对药物性能的影响。4.2.1粉末及其流动，1，粉末及其流体药物粉末：制剂过程中的药物粉末通常是原料药和各种辅料的混合体，每个颗粒在混合粉末中可以自由移动。粉末流体：粉末加工过程和流体分为“自由流体”和“粘性流体”。粉末自由流体：粉末具有柔

4、软的运动平面，可以自由移动。缺点是分散不稳定，成分容易分离。“粉末粘性流体”:粉末表面不规则，不能自由移动。在处理过程中，必须破坏“粘性流体”混合粉末的固有结构，这样粒子个人才能移动，使混合均匀。1休止角(Angle of repose)、休止角()是表示粉末流动性的最常用方法之一。方法将粉末尽可能堆积到陡峭的堆(圆锥上)中，堆的倾斜边和水平线之间的角度是休止角。测量时，可以将粉末放到漏斗里流动和堆积。如果形成的堆为H，底部半径为R，则： tan=H/r，休止角测量方法一般认为，如果粉末的休止角小于30，则流动性好，休止角大于40的流动性不好。，2流速，流速是单位时间内粉末从一定孔径的孔或管道

5、流出的速度，流速是反映粉末流动性的重要方法之一。休止角和流速之间存在联系，一般认为，如果休止角小于40，粉末可以通过孔或管道自由流出。w流速B分缝的堆密度D0孔的直径休止角K？(你认为K和什么因素有关？)，第二，粉末的流动性，流动性是100g检验品通过其他口径漏斗所需的时间。临界流径是粉末刚流过的最小口径。的。Johanson粉末流特性包括流速度金志洙、弓金志洙、凹型金志洙、回弹金志洙、相对耦合金志洙、精炼强度金志洙、可压缩金志洙等。目前，欧洲药典用质量/时间方法进行比较，使用单位体积和时间的比例来测量测量结果和实际情况。粉末流动性主要与重力、空气阻力、粒子之间的相互作用力有关。粒子间的相互作

6、用力包括范德华力、毛细管重力、静电力等。影响流动性的因素通常是密度、粒子大小分布、粒子形态特性和粒子之间的相互作用。密度包括松散密度(堆密度)、稠密度(振动密度)和实际密度。摘要药品有效成分的准确含量，即药品质量的均匀性和稳定性与生产工艺密切相关。流程中的小更改(处方、操作参数、设备格式更改引起的流程和操作参数更改)会带来很多不确定性。粉末流体：粉末加工过程和流体分为“自由流体”和“粘性流体”。粉末流动性说明：休止角(将粉末堆积成可能的陡堆(圆锥形)，堆倾斜边与水平线之间的角度为休止角)，流速(说明单位时间内从特定孔直径孔或管道流出的速度，用100g检测品通过其他口径漏斗所需的时间)。粉末流动

7、性主要与重力、空气阻力、粉末密度、粒子大小分布、粒子形态特性和粒子之间的相互作用力有关。只有通过粉末的流动才能实现粉末的混合。4.2.2粉末的混合原理和过程，1，混合方法固体粉末的混合按混合机理分类，一般是对流混合扩散(由高级别、粒度大小、密度大小推动)混合剪切混合，粉末混合过程的三种茄子混合模式，2，混合过程；这些外力的特性、大小和数量取决于混合方法、搅拌机工作部件的结构、混合速度和材料量。1混合过程粉末的混合过程大致可分为三个阶段：I对流混合阶段，混合进度快。II对流和剪切相互作用阶段；III扩散混合阶段处于混合和分离的平衡状态，混合均匀性(组件标准偏差)在平均附近波动。典型的粉末混合力学

8、曲线，对混合器中的粉末进行初始加载方式示意图，粉末加载状态对一级混合有很大影响。形态、双圆锥等对称面混合强度弱的搅拌机要避免左右粉末，使用上下粉末。根据粉末的特性，必须选择适当的混合器及其工艺参数。产业上的混合过程是“随机事件”，也称为概率混合，产业混合也称为概率混合，可实现的最佳程度称为随机完全混合。2混合状态的说明，整体和个人数学统计中研究的对象的整体称为整体。整个内部的一个单位称为对象。整个样品的一部分称为样品或样品。说明混合均匀度的成分的标准偏差可以反映粉末混合的质量，这是以样品的统计学检验为基础的。值的变化越小，混合体的质量越好。标准偏差也称为标准偏差或标准。样本平均值：提取样本(样

9、本集，样本数Ns)以获取每个数据集的算术平均值，即称为“样本平均值”的数据批。用x表示。标准偏差：标准偏差是用于表示数据波动宽度的方法。平均偏差根：也称为S样本的标准偏差。Ns数据数量(样本数ns)；Xi每个数据的数值；x样品平均值。对于样品，标准偏差显示为S，样品平均值显示为X。根据维修统计原理，计算总标准偏差时用N或表示。表达式的总数据平均值。如果Ns值很大，即采样的观测值很多，则更接近或显示总体值，并且S值几乎等于N值。粉末或粒子的混合均匀性随混合器的旋转次数而变化，混合均匀性用Osama等经验公式表示。2=R2 W02e-km 2是实验混合物浓度分布。R2是完全混合的方差。0是特定成分

10、的质量分数。m是旋转次数。混合速度常数。粉末混合过程中，组分变化的方差随混合时间呈指数下降。对于带挡板的旋转容器，边墙附近的粒子比内部粒子混合得多。R是随机混合的理想标准偏差，R可以通过理论方程估计，对于相似的粒子A，B二元混合系统，(2R2)值减小。在高填充率下，(2R2)值远远低于低填充率，挡板的作用几乎不存在。但是，在充电量低的搅拌机中，挡板可以提高混合均匀度。混合系统中b粒子的体积分数。Ns是A和B型粒子的总数。例如，一种药物的结晶粉末和填充物淀粉在圆柱形搅拌机中混合。已知药品的添加量占粉末总量的5(m/m)。假设其密度相同，平均粒子大小相同，则混合率常数k=0.8(回转数的倒数)。搅

11、拌机。4.2.3混合设备的结构和性能，机器的结构：集装箱旋转型实现混合集装箱本身的旋转，固体颗粒在集装箱内实现混合集装箱固定型，根据叶片、螺旋推进器或气流等的混合作用进行混合。间歇性地容易控制混合质量，固体材料的比例和种类经常变化的情况下，间歇设备连接形成的多级混合怎么样，粉末力作用原理：重力式强制式，1，重力式混合装置，1。旋转混合器及其工作特性材质在围绕水平轴(单独倾斜)旋转的集装箱内均匀化，通过容器的旋转运动混合。这些混合设备可以使用容器的旋转运动进行混合，因此也称为旋转混合器，旋转速度为530旋转/分钟。根据容器的形状，例如圆柱、鼓、立方体、双圆锥、V等。混合力主要是重力，倾向于偏转粒

12、度下降或密度下降的材料。回到搅拌机后，可以处理自由流体和粘性流体粉末，但不能处理面团和面团物质，混合效果不好。V混合器结构和桶内材质运动轨迹图表、两次变换混合器的流模型和设计，以及弗雷德数(R)作为类似的基础。r等于粉末运动的惯性离心力除以重力。即r=2/=(2N)2/-集装箱旋转角速度，RAD/；N-集装箱旋转速度，rad/；-容器的最大旋转半径；-重力加速度，/2。通常，当低于临界速度(NRc=42.3/d0.5，NRc为临界速度，混合器中的旋转直径)时，弗雷德数越大，混合运动越激烈。(1)旋转集装箱内的最佳旋转速度材料移动条件必须等于离心力与重力的比率和重力准Fr。Fr=C/G=2/=(

13、2N)2/重力准Fr也具有相应的最佳值。圆柱形fr 0.7-0.9；双锥fr 0.55-0.65；v型Fr=0.3-0.4。集装箱旋转混合装置的最佳转速也与材料平均粒度有关。nOPd 0.5，如果粒度小于200，则粒子运动不连续，混合均匀性趋于恶化。(2)与添加了材料的材料相比，能影响多少杨怡混合的质量。在一定的转速下，随着充电程度的增加，径向混合会减少。通常，填充比(即桶体积V的装载百分比)为30时混合得最快。从理论上可以推断出50的混合面积最大。也就是说，混合区域的面积和材料层数都是最大旋转集装箱搅拌机的装载率，最佳值可以视为3050。(3)功耗混合器所需的功率是功耗P和长度L、转速N之间

14、的关系。PL5N3具有最佳转速条件N12L1=N22L2。集装箱旋转搅拌机功率消耗P与搅拌机有效体积Ve和准Fr的关系为P=(0)。其关系是当料号的材积密度为0.81.2时，P=3.3VeFr 0.450.8，P=2.6VeFr 00.45，P=1.8VeFr，例如小圆柱形，在生产过程中，我们想使用内径为900mm，内径为1850mm的圆柱旋转搅拌机，粉末充填系数为混合所需功耗为0.05千瓦时，生产设备的功率是多少？解决方案：对于圆柱旋转混合器，(1)临界速度NRc=42.3/d 0.5 42.3/0.550.5 57旋转/分钟50旋转/分钟RC R2/(2n) 2/(250所以，R (2n)

15、叶轮可以是刀片、带状、螺旋、Z型或槽口。转速通常为530转/分钟。运输式搅拌器的优点是处理范围大，可以处理“自由流体”粉末、块状、面团等物质。缺点是传动装置容易污染，清洁和取样困难，无法实现加工过程的一致性。2挤压式搅拌机挤压式搅拌机大大增加了能量输出。在翻转混合器的轴上引入挤压装置，以更改混合机制。挤压混合器将混合和创建粒子(确保粒子完全混合后形成)的作用结合在一起，易于清洗。3剪切混合器粉末被挤压在静止运动或运动表面之间，旋转速度低，剪切力大，可能会破坏骨料。剪切型搅拌器通常仅用于制造需要高度均匀性的粉末，例如中药浸膏颗粒。剪切混合器结构和工作图表、4文丘里管混合器文丘里管是具有增加液体流速作