一般而言而固體沒(méi)有流動(dòng)性;但把固體粉碎成顆粒的聚集體之后則具有與液體相類似的流動(dòng)性,具有與氣體相類似的壓縮性,也具有固體的抗形變能力,所以有人把粉體列為“第四種物態(tài)”來(lái)進(jìn)行研究。粉體的基本性質(zhì)有:粒度及粒度分布、粒子的形態(tài)、比表面積、空隙率與密度、流動(dòng)性與充填性、吸濕性等。即使是單一物質(zhì),如果組成粉體的各個(gè)單元粒子的形狀、大小、粘附性等不同,粉體整體的性質(zhì)將產(chǎn)生很大的差異。因此粉體技術(shù)也能為醫(yī)藥制劑的處方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程以及質(zhì)量控制等諸方面提供重要的理論依據(jù)和試驗(yàn)方法。
一、粉體性質(zhì)對(duì)醫(yī)藥制劑工藝的影響
1、對(duì)混合均勻度的影響
固體藥物制劑產(chǎn)品往往由多種成分混合而成,如復(fù)方制劑或加入的藥用輔料等。為了保證制劑中藥物含量的均勻性,需對(duì)各個(gè)成分進(jìn)行粉碎、過(guò)篩使成一定粒度的粉末之后進(jìn)行混合。從粉體性質(zhì)的角度考慮,影響混合均勻度的因素有:
A、粒子的大小:粉體的混合雖然達(dá)不到像溶液的分子混合程度,但只要各組分的粒徑足夠小,且粒子間作用力足夠小時(shí)就可達(dá)到較理想的均勻度。
B、各組分間粒徑差與密度差:在混合過(guò)程中,粒徑較大的顆粒上浮,粒徑較小的顆粒下漏;密度較大的顆粒下沉,密度較小的顆粒上浮。不僅給混合過(guò)程帶來(lái)困難,而且已混合好的物料也能在輸送過(guò)程中再次分離。因此混合過(guò)程中應(yīng)盡量使混合物料的密度和粒度相接近。
C、粒子形態(tài)和表面狀態(tài):形態(tài)不規(guī)則、表面不光滑的粒子混合時(shí)雖不易混合均勻,但一旦混合后不易分離,易于保持均勻的混合狀態(tài);但在混合物中混有表面光滑的球狀顆粒時(shí)其流動(dòng)性過(guò)強(qiáng)而易于分離出來(lái);
D、靜電性和表面能:混合過(guò)程往往在粉末狀態(tài)下進(jìn)行,如果空氣狀態(tài)比較干燥(如相對(duì)濕度小于40%)就容易產(chǎn)生靜電而聚集;粉末狀態(tài)的表面能較大也易于聚集,使混合帶來(lái)較大的困難。這種情況發(fā)生時(shí)宜采用過(guò)篩混合法,使聚集的粉末團(tuán)在過(guò)篩過(guò)程中破碎,并加入潤(rùn)滑劑或表面活性劑以防止粉末聚集。
2、對(duì)固體制劑分劑量的影響
片劑、膠囊劑、沖劑等固體制劑在生產(chǎn)中為了快速而自動(dòng)分劑量一般采用容積法,因此固體物料的流動(dòng)性、充填性對(duì)分劑量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重要影響。
A、流動(dòng)性影響
粉體的流動(dòng)性與粒子大小、粒度分布、粒子形態(tài)、表面狀態(tài)、堆密度等有關(guān),可用休止角[ α]、內(nèi)部摩擦角[ θ]、剪切粘著力[ C] 、久野—川北方程的參數(shù)[ K、a、b] 、流動(dòng)指數(shù)綜合指數(shù)[ I]法等評(píng)價(jià)。最常用常用的方法是測(cè)休止角,一般認(rèn)為休止角α<30°時(shí)流動(dòng)性很好, α>45°時(shí)流動(dòng)性差。但實(shí)際生產(chǎn)中α<40°就可滿足分劑量的生產(chǎn)要求。
B、充填性影響
粉體的充填性是粉體集合體的基本性質(zhì),在膠囊、片劑的裝填過(guò)程中具有重要的意義。物料顆粒的大小、形狀、粒度分布、堆密度及空隙率等可直觀地反映出其充填性。當(dāng)顆粒的粒度分布很寬時(shí),由于大、小粒子易發(fā)生分離現(xiàn)象而使堆密度產(chǎn)生差異,充填不均勻,容易造成分劑量的差異。
3、對(duì)壓縮成形性的影響
壓縮成形性表示粉體在壓力下減少體積、緊密結(jié)合形成一定形狀的能力。壓縮成形性的評(píng)價(jià)方法很多,如壓痕硬度、徑向抗張強(qiáng)度、軸向強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、破碎功等,也有在粉末的壓縮過(guò)程中測(cè)定應(yīng)力緩和值、粘結(jié)指數(shù)、脆碎指數(shù)、可壓性參數(shù)等,其中最常用而簡(jiǎn)便的方法是測(cè)定其徑向破碎力——硬度,與單位面積的破碎力——抗張強(qiáng)度。
二、粉體性質(zhì)對(duì)醫(yī)藥制劑質(zhì)量的影響
1、粉體性質(zhì)對(duì)制劑質(zhì)量的影響
固體醫(yī)藥制劑的發(fā)揮作用的過(guò)程是崩解、釋藥和被人體吸收。其中崩解是藥物溶出及發(fā)揮療效的首要條件,而崩解的前提則是藥物制劑必須能被水溶液所潤(rùn)濕。因此水滲入片劑內(nèi)部的速度與程度對(duì)崩解起到?jīng)Q定性作用,而這又與片劑的孔隙徑、孔隙數(shù)目以及毛細(xì)管壁的潤(rùn)濕性等有關(guān)。片劑的孔隙率不但與物料性質(zhì)有關(guān),即易產(chǎn)生塑性變形的物質(zhì)壓片后孔隙率小難以崩解,彈性變形的物料壓縮后孔隙率較大易于崩解;還與壓縮過(guò)程有關(guān),在一定壓力范圍內(nèi),壓力越大,壓縮時(shí)間越長(zhǎng),片劑的孔隙率越小,越難以崩解。物料的潤(rùn)濕性很差,將很難使水通過(guò)毛細(xì)管滲入到片劑內(nèi)部,則片劑難以崩解。常用于潤(rùn)滑劑的硬脂酸鎂具有較強(qiáng)的疏水性,用量不當(dāng)會(huì)嚴(yán)影響片劑的崩解度,必要時(shí)可加入表面活性劑以改善片劑的潤(rùn)濕性,促進(jìn)水的滲入而加快崩解速度和溶出度。
2、對(duì)生物利用度和療效的影響
臨床上,藥物不論以何種形式給藥,藥物粒徑的大小都會(huì)影響藥物從劑型中的釋放,進(jìn)而影響到療效。如前所述,在改善藥物崩解和溶出的同時(shí),藥物的吸收增加,生物利用度和療效均可得到較好的提高。對(duì)氣霧劑而言,霧化后藥物粒子的大小是藥效的主要決定因素。一般認(rèn)為,起局部作用的氣霧劑粒子范圍以3~10 μm 為宜;欲發(fā)揮全身作用,則粒子宜在1~45 μm。藥物粉體粒度、溶解速度與療效三者之間有一定的關(guān)系:即粒度小,溶解速度快,療效好。行業(yè)專家研究了非甾體類抗炎藥萘普生的不同粒徑對(duì)大鼠胃腸道的刺激性及吸收的影響。結(jié)果表明,將萘普生的粒徑從20 μm 減小到270 nm時(shí),避免了大粒子在黏膜粘附而導(dǎo)致的局部藥物濃度過(guò)高,可以顯著地降低藥物對(duì)胃腸道的刺激并能有效的提高藥物的療效。
小結(jié):
隨著醫(yī)藥行業(yè)的GMP 規(guī)范化的推廣實(shí)施,粉體技術(shù)越來(lái)越受到醫(yī)藥行業(yè)人士重視,為更高效能藥物的研究提供了新的開(kāi)發(fā)途徑。醫(yī)藥行業(yè)的不斷發(fā)展也對(duì)粉體技術(shù)提出了更高的要求。現(xiàn)代粉體技術(shù)不斷的在各行各業(yè)延伸發(fā)展,具有廣闊的發(fā)展前景。
(粉體圈 作者:終吉)
作者:粉體圈
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