制藥壓片粉末流動(dòng)性的評(píng)價(jià)方法
粉末壓片是常規(guī)的固體制劑制藥技術(shù)。粉末性質(zhì)如流動(dòng)性、充填性和可壓性等不但影響壓片過(guò)程的混合和傳遞等環(huán)節(jié),還影響制劑的裝量差異、含量均勻度等質(zhì)量指標(biāo)。在一些藥物粉末自身的流動(dòng)性和可壓性欠佳時(shí),除了改進(jìn)設(shè)備外,還要選擇流動(dòng)性、填充性或可壓性良好的輔料來(lái)改善粉末性質(zhì)[1]。本文通過(guò)粉體休止角、壓縮度、Hausner比值、壓縮度、川北方程參數(shù)等參數(shù)評(píng)價(jià)粉體的流動(dòng)性和充填性。
1. 休止角法與流動(dòng)性的關(guān)系
在靜平衡狀態(tài)下,粉體堆積斜面與底部水平面所夾銳角叫做休止角。它是通過(guò)特定方式使粉體自然下落到特定平臺(tái)上形成的。休止角反映粉體顆粒間動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)大小。休止角越大,摩擦系數(shù)越大,粉體的流動(dòng)性越差。一般認(rèn)為休止角小于40°時(shí)粉體的流動(dòng)性良好,可滿足壓片過(guò)程中對(duì)流動(dòng)性的要求。休止角大于40°,則要通過(guò)修飾顆粒表面或添加輔料等方式來(lái)改善。
2. 壓縮度與流動(dòng)性的關(guān)系
壓縮度是指粉體的振實(shí)密度與松裝密度之差與振實(shí)密度之比。壓縮度具有計(jì)算簡(jiǎn)單,能快速比較藥物有效成分、輔料、處方流動(dòng)性差異的特點(diǎn)。壓縮度越小,粉體的流動(dòng)性越好。當(dāng)壓縮度為5%~10%時(shí),粉末流動(dòng)性極好,11%~15%時(shí)粉末流動(dòng)性良好,16%~20%時(shí)粉末流動(dòng)性一般,21%~35%時(shí)粉末流動(dòng)性較差[2]。
3. Hausner(豪斯納)比與流動(dòng)性的關(guān)系
Hausner(豪斯納)比是指粉體的振實(shí)密度與松裝密度之比。Hausner比值大于1.5時(shí)粉體為黏性粉體,流動(dòng)性和填充性較差;小于1.2時(shí)則表示粉體流動(dòng)性和填充性良好。一般認(rèn)壓縮度和豪斯納比與粉體流動(dòng)性之間的關(guān)系如下表[3]:
川北方程是描述壓力和受壓材料體積之間的變化關(guān)系,由日本人川北公夫于1956年以經(jīng)驗(yàn)公式的形式提出,后又經(jīng)理論推導(dǎo),于1963年提出以下理論方程:
C=abp/(1+bp) (1)
式中p為單位壓制壓力;a為松裝孔隙度;c為體積壓縮比;b為壓縮系數(shù)。
本文把壓力改成振動(dòng)次數(shù),則方程中的常數(shù)可反映粉末的流動(dòng)性與充填性,方程可變形為式(2):
n/C=n/a+1/ab (2)
式中,n為輕敲次數(shù);C為粉體的相對(duì)體積減小百分?jǐn)?shù);a、b為常數(shù)。如輕敲次數(shù)n無(wú)限大,則a、b可用式(3)和式(4)表示。
a=C∞=(V0-V∞)/ V0 (3)
1/b=n(Vn-V∞)/ (V0-Vn) (4)
根據(jù)設(shè)定,a為最終的體積減少度,a值越小則粉體流動(dòng)性越好;1/b越小,即達(dá)到所能填充最小體積的輕敲次數(shù)越少,說(shuō)明粉體的充填性越好[4]。
5.綜合卡爾指數(shù)法評(píng)價(jià)流動(dòng)性
美國(guó)藥典和歐洲藥典普遍采用基于測(cè)量顆粒摩擦方法,即對(duì)粉體的休止角、壓縮度、平板角、凝集度或均齊度等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定結(jié)果依據(jù)其對(duì)流動(dòng)性影響的強(qiáng)弱程度指數(shù)化后求和來(lái)評(píng)估粉體的流動(dòng)性??柫鲃?dòng)性指數(shù)法認(rèn)為,F(xiàn)I≥60的粉體為流動(dòng)性較好的粉體,便于輸送操作;60>FI≥40的粉體容易發(fā)生輸送管道的堵塞;FI<40的粉體為流動(dòng)性不好的粉體,不便于輸送操作,并且后兩者在生產(chǎn)過(guò)程中都需要采取助流活化措施。
上述表征粉末流動(dòng)性參數(shù)的測(cè)量裝置很多,但由于標(biāo)準(zhǔn)化程度不高,受人為因素影響較大,同一個(gè)粉末用不同的儀器測(cè)量,往往會(huì)得到不同的數(shù)據(jù),影響測(cè)量的客觀性,進(jìn)而影響生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量和效率。丹東百特儀器有限公司所生產(chǎn)的智能綜合粉體特性測(cè)試儀符合多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和藥典,均能滿足上述流動(dòng)性測(cè)量的要求,結(jié)果準(zhǔn)確,受人為因素影響小。
參考文獻(xiàn)
[1]高春生. 粉末直接壓片工藝: 制藥工業(yè)整體發(fā)展的助推劑[J]. 國(guó)際藥學(xué)研究雜志, 2009, 36(1):1-5.
[2]崔福德. 藥劑學(xué)[M]. 6版, 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2007:330-333.
[3]王晨光,方建國(guó).藥物粉體流動(dòng)性的測(cè)量和應(yīng)用[J].中國(guó)新藥雜志,2013,22(7) :809-813.
[4]陳盛軍,朱家壁等. 粉末直接壓片常用輔料的粉體學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志, 2013,44(7) :1010-1013.