片剂中粉体压缩性的研究进展-孙艳平

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1、第11卷第2期中国药剂学杂志Vol.11No.22013年03月ChineseJournalofPharmaceuticsMar.2013p.27文章编号：（2013）02–0027–08片剂中粉体压缩性的研究进展1,2131*孙艳平，刘华丽，梁爽，丁平田（1.沈阳药科大学药学院，辽宁沈阳110016；2.石药集团欧意药业有限公司，河北石家庄050000；3.沈阳药科大学生命科学与生物制药学院，辽宁沈阳110016）摘要：目的对片剂中的粉体压缩性进行总结，从而指导压片过程。方法通过查阅文献及相关资料对片剂中粉体压缩性进行综

2、述。结果综述了研究粉体压缩机制的3种方法的原理、优点和缺点，通过这些方法可以很好地预测粉体的压缩过程，从而防止黏冲和裂片等问题的发生，保证压片过程的顺利进行，提高片剂质量。结论通过对粉体压缩性进行研究可以指导压片过程。关键词：药剂学；压缩性；经验方程；能量系数；应力缓和曲线中图分类号：R94文献标志码：A粉体的压缩特性表现为体积减小，在一定压力下可形成坚固的压缩体。在制药行业中片剂的生产制备就是典型的粉体压缩过程。片剂中所用的辅料在压缩过程中所体现的压缩机械行为有很大的差异，有的物料如硬脂酸镁、碳酸钙、磷酸钙、晶体乳糖和蔗

3、糖都是通过破碎而固结的；而有的物料如微晶纤维素、硬脂酸、氯化钠和淀粉则是通过塑性形变而固结的；对于用于压片的原辅料混合物或者颗粒来说，通常是两种机制同时进行。片剂粉体层的压缩性质直接影响压片过程的顺利与否，片剂质量如硬度、脆碎度、药物的溶出度等也和被压缩粉体的压缩性及粒子间相互作用有关，因此对粉体的压缩特性和机制进行研究是十分必要的。目前对于粉体压缩过程的研究，主要有3种不同的方法：(1)经验方程法，如Heckel、Kawakita和Adams方程；(2)能量指数法，即根据压缩曲线下面积求得各个阶段所需要的功来解释粉体的压

4、缩机制；(3)应力缓和曲线法。在本文中对这3种方法在粉体压缩性质研究中的应用进行综述。1经验方程法一般在经验方程中，是描述被压缩粉体的空隙率、体积或者密度与压力之间的关系。最初将实验数据带入公式的目的是使绘图线性化，方便数据之间的比较，同时也可以预测达到一定粉体密度[1]所需要的压力。Walker首先提出了粉体相对体积与压力对数之间的关系，公式如下：V=a1−K1lnPa[1]之后，在此公式的基础上，Heckel、Kawakita等又相继提出了其他的公式。1.1Kawakita方程此方程是由Kawakita和Ludde总结

5、整理的，是在以下假设的基础上提出的：在压缩过程中，粉体粒子存在于限定的空间内，同时这个系统在全部阶段是均衡的。公式如下：收稿日期：2012–12–25作者简介：孙艳平（1987-），女（汉族），河北秦皇岛人，硕士研究生，E-mailsunyanping506@163.com；梁爽（1993-），女（汉族），黑龙江牡丹江人，2011级临床药学专业学生，E-mailliangshuanga131b@sina.com。*通讯作者：丁平田（1969-），男（汉族），山东临朐人，教授，博士，硕士生导师，主要从事药物新剂型研究，Tel

6、.024-23986305，E-maildingpingtian@yahoo.com.cn。28中国药剂学杂志第11卷Pa1Pa=+[2]CabaV0−VabP其中，C==，a和1/b为常数，以P/C对C作图，可以得到一条直线，通过直线V01+bP的斜率和截距可以求出常数a和1/b。a和初始空隙率(e0)相等，1/b表示粉体初始压缩性。对于塑性粉体来说，1/b是由粉体压缩形变的程度决定；而对于脆性粉体来说，1/b受粉体形变和碎裂的共同[2]影响。Kawakita图线性较好，只在较低压力下会显示曲线。Kawakita和Lud

7、de指出，此公式适用于松软的制药用粉体，而且在应用时要特别注意初始体积（V0）的测定，因为大多数的差异都是V0[3]测定差异引起的。1.2Adams方程Adams等用PVP将石英砂黏合在一起，制成松软多孔的颗粒，并对此颗粒进行单轴压缩，考察单个颗粒的压缩性质。对于这种颗粒来说，压缩过程是一个纯粹耗能的过程，应力的变化仅仅由于单个颗粒的碎裂。以Mohr-Coulomb标准作为判断单个颗粒宏观破裂应变的标准，在此标准中，将剪切破坏应变(τ)和内聚力的总和(τo)、摩擦应变(αP＇)联系起来，公式如下：τ=τ0+αP'[3]其中

8、，α为压力系数，P＇为压缩应变。同时，测定的轴向破碎力(F)与破碎应变和破碎面的横截面积的乘积成比例，即F=k1τA，其中k1为比例常数。在颗粒层的圆柱（column’）模型中，F为圆柱所能承受的最大力，相当于最脆颗粒的破碎力。Adams等提出了粉体层压力(P)和高度(h)之间的关系：dhdP=k2τ[