中山大学药剂学课件第六章流变学和粉体学.ppt

1、1,第六章 流变学和粉体学简介,第一节 流变学 一、概述 流变学系指研究物体变形和流动的科学。 物体变形和流动是物体中质点相对运动的表现和结果。 变形是与理想固体弹性有关的性质表现，流动则是与理想液体粘性有关的性质表现。 所以物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性称为流变性。 药剂中混悬剂、乳剂、胶体溶液、软膏剂、片剂和栓剂等，在处方设计、质量评价以及制备工艺的确定等都涉及到流变学的理论。,2,二、弹性形变和粘性流动 1、弹性形变 给固体施以外力时，固体就变形，外力解除，固体就恢复成原有形状，这种可逆的形状变化称为弹性形变。弹性形变时，与原形状相比变形的比率为应变（分为常规应变和剪切应变）。

2、应变的大小与应力成正比。 2、粘性流动 液体受应力作用产生变形，即流动。应力解除后，变形状态不能恢复到原有状态。变形过程是不可逆的，这种变形的速度皆流速，流速与液体粘度成反比。,3,三、牛顿流动 理想的液体服从牛顿粘度法则， 即切变速度D与切应力S成正比：S=F/A=D 式中F为面积A上施加的力，为粘度系数，简称粘度（牛顿在1687年提出的著名的牛顿定律），在国际单位制中，的单位是Pas，倒数称流度。 服从牛顿定律的液体称为牛顿液体，其流动形式成为牛顿流动。牛顿液体的特点是：一般为低分子的纯液体或稀液体；在一定温度下，牛顿液体的粘度为常数，只是温度的函数；牛顿液体的粘度随温度升高而减小。,4,

3、四、非牛顿流动 实际上大多数液体不符合牛顿定律，这样的液体称为非牛顿液体。 许多制剂如乳剂、混悬剂、高分子溶液、胶体溶液和半固体制剂如软膏剂等，其流动均不符合牛顿定律。 按非牛顿液体流动性质可将非牛顿液体塑性流动、假塑性流动、胀性流动和触变流动。,5,1、塑性流动 在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较高的乳剂和混悬剂。这两种剂型中的粒子处于絮凝状态时，即形成网状结构，对其所施加的切应力，在未超过粒子絮凝作用力和粒子间摩擦力时，不产生流动，只有当切应力达到屈伏值时，微粒才作相对运动。切应力消除后，又重新开始絮凝。液体内部结构不发生永久性改变。 2、假塑性流动 某些亲水性高分子溶液及微粒分散体系处

4、于絮凝状态的液体，属于假塑性流动液体。,6,3、胀性流动 是含有细小微粒高浓度的混悬型分散体系表现的流动。当静止时微粒以最紧密的填充方式排列，分散剂分散于微粒的周围以及空隙间，外观表现为很湿的状态。当施加很小的切应力时，微粒间可以互相滑动，对抗外力的阻力小，表现为表观粘度较小。当切应力增大时，这种紧密排列被打破，表观体积开始膨胀，对抗外力的阻力增大，分散剂难以填充于微粒空隙之间，外观表现为干燥。,7,4、触变流动 浓的混悬剂、乳剂及某些亲水性高分子溶液，在静止状态时形成很牢固的有一定内部结构的凝胶，当激烈振荡时内部结构被破坏，凝胶状态变为可流动状态，静置后又重新凝胶状态。这种等温的溶胶和凝胶的

5、可逆转换就是触变流动的特点。塑性流体、假塑性流体、胀性流体中多具有触变性。 五、流变性的测定 主要利用粘度计来测定各种液体的粘度。,8,第二节 粉体学 一、概述 粉体学是研究具有各种形状的粒子集合体性质的科学。 粉体属于固体分散体系在空气中形成的粗分散体系，粉体中的粒子大小范围一般在0.1-100m之间。 药剂中某些制剂本身就是粉体如散剂、制片时粉碎后的药物细粉、填充胶囊用的药物粉末；一些药用辅料如稀释剂、黏合剂、崩解剂、润滑剂等就是典型的粉体。 二、粉体粒子大小 粉体粒子愈小，比表面积愈大，其溶解度、吸附性、附着性、粉体密度、孔隙率、流动性都发生明显变化。所以粉体粒子大小是粉体最基本的性质。

6、,9,1、粒子大小 也称粒度，含有粒子大小和粒子分布双重含义。粒子大小可用粒子径表示。 几何学径 长径：粒子最长两点间距离； 短径：粒子最短两点间距离； 定向径：全部粒子按同一方向测得的粒子径； 等价径：与粒子投影面积相等的圆的直径为等价径； 外接圆等价径：粒子投影外接圆的直径为外接圆等价径。 比表面积径 用吸附法或透过法测定粉体的比表面积后推算出的粒子径。 有效径 又称Stokes径，用沉降法求得的粒子径，是指与被测定粒子有相同沉降速度的球形粒子的直径。 平均粒径 由若干粒子径的平均值表示的粒径。,10,2、粒子径的测定方法 光学显微镜法 显微镜法实际上测定的是粒子的投影而不是粒子的本身。

7、筛分法 用筛孔的孔径表示粒子径的方法。 库尔特计数法 利用库尔特计数仪测定粒子径。 沉降法 利用混悬液体中粒子的沉降速度服从Stokes定律，根据Stokes公式求出粒径： t=h/v=18h/（-0）gd2） 测定时，只要测定t时间的粒子沉降高度h，即可求出粒径d。 比表面积法 测定比表面积，计算平均粒径。,11,3、粒度分布 某一粒径范围内粒子占有的百分率即粒度分布。粒度分布关系到粒子的均匀性、药物的溶出速度和生物利用度。,12,三、粉体粒子的比表面积 1、比表面积 粒子的比表面积是指单位重量或体积所具有的粒子表面积。分别用SW或SV表示：SW=6/（dVS） SV=6/dVS 为粒子真密

8、度，dVS为平均粒径。 2、比表面积的测定 吸附法 透过法 折射法,13,四、粉体的密度及孔隙率 粉体的体积包括粉体自身的体积，也包括粉体粒子之间的空隙和粒子内的孔隙。由于体积的表示方法不同，粉体的密度及孔隙率就有不同的表示方法。 五、粉体的流动性 粉体的流动性是粉体的重要性质。高速压片机、高速胶囊填充机等要求物料具有很高的流动性。,14,1、粉体流动性表示方法 休止角 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。粉体自漏斗上自由落下，在半径为r的圆盘上形成堆积体，高度为h。 则：tan=h/r 越小流动性越大。 流出速度 将粉体装于一底部中心带圆孔的圆底容器中，测定单位时间流出粉体的量，即为流出速度。流出速度越大，粉体流动性也越好。 内摩擦系数 粉体内粒子与粒子的摩擦情况。,15,2、影响粉体流动性的因素 粒度 粒径增大休止角变小。 粒子形状和表面粗糙性 粒子形状越不规则，表面越粗糙，休止角就越大，流动性就越小。 吸湿性 粉体吸湿性大，休止角就大，但吸湿量超过某一值后，休止角又减小。 加入润滑剂 可改变粉体的休止角，减少粒子间的凝聚力，