第二章劑型的物態分類體系及特征10/13/2023第一節概述劑型（dosageform)：藥物，患者需要的給藥形式。成品藥10/13/2023藥物的劑型分類按形態分類——液體制劑：溶液劑、水針劑氣體制劑：氣霧劑、噴霧劑固體制劑：片劑、膠囊劑、顆粒劑、散劑、丸劑半固體制劑：軟膏劑、凝膠劑10/13/2023一、體系與相1.體系：一部分物質從其余物質之中劃分出來。熱力學變量廣度性質m、V、內能等

（extensive

properties）物質的量強度性質T、P、ρ、η等（intensive

properties）體系特性研究和評價劑型特征和成型因素的指標表征體系的物理量10/13/20232.相：物理化學性質完全相同、均勻一致的部分。相變：物理變化（溶解、熔化、蒸發、蒸餾、濃縮、冷凝、結晶、升華等）。單相（均相）體系：一個相，穩定多相體系：≥兩個相常見：二元體系/三元體系3.分散體系或分散系（dispersedsystem):一種或幾種物質分散在均勻介質中形成的體系。被分散物質/分散相/不連續相均勻介質/分散介質/連續相10/13/2023（一）二元體系固-液（藥物理化性質/溶劑性質/溫度）液-液（溫度）氣-液（P,T）：亨利定律——P

，S

；T

，S

電解質：T

S

弱酸性：pH

S

弱堿性：pH

S

弱電解質兩性化合物：等電點完全互溶：乙醇-水、甘油-水部分互溶：苯酚-水、乙醚-水完全不溶：植物油-水10/13/2023三、流變學概論流變性（rheologicproperties）：適當的外力,物質流動和變形。流變學（rheology）:物體流動和變形的科學，力學分支，與膠體化學、高分子化學密切。研究內容：在應力、應變、溫度、濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形和流動規律。藥劑的流變性對藥劑的成型和質量有直接影響(黏度)。固體形態流體形態10/13/2023均相溶液---牛頓流體。非均相溶液---非牛頓流體。流體10/13/2023（一）牛頓流體切應力（shearingstress）S，單位面積上的摩擦力，S＝F/A切變速率（shearingrate）D，切應力隨時間的變化率，D=dv/dx，單位為時間的倒數切應力引起的滑移10/13/2023牛頓流體純液體和多數低分子溶液在層流條件下的剪切應力S與剪切速度D成正比，遵循該法則的液體為牛頓流體。

牛頓黏性定律

S=D，為流體黏度/動力黏度。

與溫度有關。T

，Andrade公式10/13/2023

非牛頓流體實際上大多數液體不符合牛頓定律高分子溶液、膠體溶液、乳劑，混懸劑，軟膏以及固-液的不均勻體系的流動均不遵循牛頓定律稱之為非牛頓流體。

10/13/2023（1)塑性流動（plasticflow）：絮凝作用，形成網絡結構，類似彈性固體。

S較小，不流動；S>屈服值，被破壞，流動開始。

10/13/2023

2)假塑性流動（pseudoplasticflow）

隨D

而

。

流動越快、越稀(切變稀化)。

天然和合成的樹膠，如阿拉伯膠、MC、CMC

等高分子溶液、某些乳狀液。

10/13/2023(3)脹性流動(di1atantflow)：與假塑性流體相反

隨著D的

而

。攪越快越稠(切變稠化)。

曲線經過原點，向上突起的曲線。③含有大量固體混懸體的液體如涂料、栓劑、糊劑和分散度大、濃度高的混懸液。10/13/2023(4)觸變性流動(thixotropicflow)：

隨切變速率改變，形成滯后面積(areaofhysteresis)。

溶膠－凝膠等溫可逆變換.10/13/2023

(二)黏彈性半固體劑型，流體和固體之間。含高濃度長鏈分子有黏彈性，如內服膏、凝膠、軟膏等半固體制劑、栓劑等。

歐柏寧凝膠劑醫用高分子口腔潰瘍保護膜10/13/2023(1)蠕變：應力不變的條件下，應變隨時間延長而增加的現象。不同于塑性變形，塑性變形通常在應力超過彈性極限之后才出現，而蠕變只要應力的作用時間相當長，它在應力小于彈性極限時也能出現。例如塑料雨衣掛在釘子上，由于自身重量伸長，取下后不能完全恢復。

(2)松弛：恒定應力下，應變隨t逐漸

。例如橡膠松緊帶開始使用比較緊，用過一段時間后越來越松；多數藥材浸膏加熱到一定程度。這是材料的結構重新調整的另一種現象黏彈性材料的特性10/13/2023黏彈性模型Kelvin模型虎克彈簧（彈性）牛頓粘壺（粘性）σ1=Eε1σ模型應力是彈簧和黏壺應力之和表示固體的蠕變現象10/13/2023Maxwell模型一個虎克彈簧（彈性）一個牛頓粘壺（粘性）串連虎克彈簧牛頓粘壺σ1=Eε1σ黏彈性模型蠕變和松弛10/13/2023(三)彈性彈性是指物體在外力作用下發生形變，當外力撤消后能恢復原來大小和形狀的性質。固體的彈性符合Hooke定律：E=S/D物體所受的外力在一定的限度以內，外力撤消后物體能夠恢復原來的大小和形狀；在限度以外，外力撤銷后不能恢復原狀，這個限度叫彈性限度。一物體的彈性限度不是固定不變的，它隨溫度升高而減小。10/13/2023(一)粉體的表征1．形狀2．粒徑與測定3.粒度分布4．密度(densities)

10/13/20231．形狀不規則：球/柱/多角/片/針狀等。形狀影響性質。參數：形態因子和皺度系數2．粒徑與測定粒子大小，與總表面積成反比。

(一)粉體的表征10/13/20233.粒度分布描述粉末的不同粒徑質點數出現頻率，表示粉體的均勻性。4．密度(densities)

(一)粉體的表征氣體置換法求得。計算時要除去微粒本身空隙和粒子間的空隙所占的體積。液體置換法求得。計算時要除去粒子間的空隙所占的體積堆密度不同，從而藥物粉末有輕質和重質之分10/13/2023(二)粉體的物態特征1．比表面積與表面自由能2．孔隙率與流動性3．吸濕性與潤濕性4．壓縮性10/13/2023

1．比表面積與表面自由能(1)比表面積(specificsurface)：質量SW和體積SV。氣體吸附法：氮氣常用國際通用標準原理：BET吸附理論。(二)粉體的物態特征微粉表面粗糙且有很多縫隙和微孔，所以有很大的比表面積.10/13/2023

1．比表面積與表面自由能(2)表面自由能：生成1cm2新表面所要做的等溫可逆功。

(二)粉體的物態特征比表面積越大，表面自由能越大。10/13/20232．孔隙率與流動性(1）孔隙率：微粉內空隙與微粉間空隙所占容積與微粉總容積之比。孔隙率大，表示物料疏松多孔，為輕質粉末。孔隙率愈大，流動性愈好。真密度堆密度(二)粉體的物態特征可由真密度測得10/13/2023(2)流動性：用休止角、流速和內摩擦系數表示。

休止角

(angleofrepose)：35°-55°,休止角越小，流動性越好。不是粉體的物理常數。

(二)粉體的物態特征10/13/2023流速：用物料加入于漏斗中測定全部物料流出所需的時間來描述。越大，流動性越好。顆粒劑、膠囊劑、片劑

10/13/2023內部摩擦系數

(coefficientofinternalfriction)越小流動性越好剪切應力τ垂直應力σ內部摩擦系數μ

10/13/2023影響因素與改善方法：

1．粒度粒度小，休止角小，流動性良好。

2．粒子形態及表面粗糙度球形粒子。

3．含濕量適當干燥。

4．加入助流劑的影響硬脂酸鎂、淀粉、滑石粉、微粉硅膠等。填平粉體的粒子表面粗糙面→光滑表面→阻力，靜電力↓等。各過多反而增加阻力10/13/2023

3．吸濕性與潤濕性

1）吸濕性指材料在空氣中能吸收水分的性質。微粉比表面積增大了許多，因此吸濕更甚。空氣相對濕度顯著影響微粉的吸濕。相對濕度（rh）是指同溫度空氣中水蒸氣壓與飽和蒸汽壓之比，以百分比表示，值越大表示濕度大、空氣中水蒸氣占的比例大。當水蒸氣分壓大于微粉本身（由吸附水或結晶水）產生的水蒸氣壓時，則發生吸濕或潮解；反之發生風化或干燥（微粉中水分向空氣擴散）。(二)粉體的物態特征10/13/20233．吸濕性與潤濕性

1）吸濕性吸濕平衡曲線：平衡吸濕量-相對濕度臨界相對濕度(CRH)：衡量粉體吸水難易程度。(二)粉體的物態特征10/13/20233．吸濕性與潤濕性2）潤濕性固體界面由固

氣界面變為固

液界面的現象。粉體的潤濕性對片劑、顆粒劑等固體制劑的崩解性、溶解性等具有重要意義。接觸角衡量。液滴在固液接觸邊緣的切線與固體平面間的夾角稱接觸角。接觸角越小潤濕性越好。

10/13/20234．壓縮性

粉體具有壓縮成形性。在加壓條件下粉末被壓縮的程度。

不同種類的粉末的壓縮性相差很大。壓縮度是粉體流動性的重要指標，其大小反映粉體的凝聚性、松軟狀態。(二)粉體的物態特征10/13/2023第二節氣體制劑的物態特征（一）氣體的凝聚氣體降溫加壓→液體。

10/13/2023（二）超臨界流體（supercriticalfluid，SCF）處于臨界溫度（Tc）與臨界壓力（Pc）以上的流體10/13/2023超臨界流體特性：（1）類似液體的高密度（溶解度↑）（2）類似氣體的低黏度（傳質快）。對液體和固體物質具有顯著溶解能力→超臨界流體萃取技術。高壓：萃取、分離降壓：溶質與流體分離(逐級降壓）10/13/2023影響超臨界二氧化碳流體溶解性能的因素為：(1)被提取成分：極性↑、分子量↑，溶解性↓。(2)壓力太小：壓力↑，密度↑，溶解效應↑。(3)溫度影響：溫度↑，物質溶解度有最低值。(4)夾帶劑的影響：對極性較大分子量較大的化合物加入少量第二種溶劑。甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。壓力和溫度靠經驗選擇10/13/2023一、均相溶液(一)均相溶液的特征

(二)高分子溶液的特征第三節液體制劑的物態特征10/13/2023(一)均相溶液①分類：低分子/高分子溶液。②提高溶解度，制備均相溶液方法：增溶/助溶/鹽溶/加潛溶劑。③不存在界面，單相，熱力學穩定。(二)高分子溶液高分子稀溶液是處于熱力學平衡態的真溶液。溶解兩個過程（溶劑分子小，聚合物分子大）：（1）溶脹（溶劑分子滲入到高聚物內部，使高聚物體積膨脹）（2）溶解（高分子均勻分散到溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均相體系）10/13/2023高分子溶液基本特征

(1)荷電性：高分子電解質電離具有導電性

(2)滲透性：高分子電解質滲透壓高，與濃度成正比

用半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開時發生滲透現象，到達平衡時半透膜兩側溶液產生的位能差為滲透壓

.

√溶劑分子通過，×溶質分子不通過，溶劑轉移→溶液，對溶液施加的壓力10/13/2023(3)黏性：分子量大，范德華力大（主要作用力）；因高

分子有大量的基團，所以還存在鹽鍵、氫鍵。因此液體的一部分流過另一部分時所受的阻力大。(4)膠凝、離漿與觸變性：

膠凝：溶脹形成凝膠離漿:凝膠放置過程中液體緩慢脫出（稀飯久置）觸變性：凝膠——液體——凝膠(5)生物黏附性：可黏附于創面、黏膜10/13/2023二、非均相液體（一）膠粒（微粒）的光學性質（二）膠粒（微粒）的動力學性質（三）膠粒（微粒）的電學性質掌握10/13/2023

非均相液體分類：溶膠、混懸液和乳濁液。

溶膠屬于膠體化學范疇。通常規定膠體顆粒的直徑大小為1-100nm(也有1-1000nm)。習慣上，分散介質為液體的膠體分散體系稱為液溶膠或溶膠（sol，如霧，云）；介質為固體時，稱為固溶膠（如煙）。10/13/2023非均相液體分類：溶膠、混懸液和乳濁液。混懸液：難溶性固體藥物以微粒狀態分散于分散介質中形成的非均勻的液體制劑。混懸劑中藥物微粒一般在0.5~10微米，小者可至0.1微米，大者可達50微米或更大。所用分散介質大多數為水，也可用植物油。小兒退熱10/13/2023非均相液體分類：溶膠、混懸液和乳濁液。乳濁液：由兩種不相溶的液體所組成的分散系，即一種液體以小液滴的形式分散在另外一種液體之中形成的混合物。分散質粒子的直徑大于100nm，為很多分子的集合體。溶膠、混懸液、乳濁液均屬熱力學和動力學不穩定體系。10/13/2023（一）膠粒（微粒）的光學性質光散射現象Tyndall效應瑞利（Rayleigh）公式10/13/2023光散射現象

（2）膠體溶液：膠粒直徑小于可見光波長，主要發生散射，可以看見乳白色的光柱。

10/13/2023Tyndall效應

Tyndall效應判別溶膠與分子溶液的最簡便的方法。

1869，會聚光通過溶膠，發光的圓錐體，其他分散體系也會產生一點散射光，但遠不如溶膠顯著。

10/13/2023散射光的強度可用雷利(Rayleigh)公式表示：

(1)散射強度與粒子大小成正比。（V）(2)分散質與分散介質的折射率相差愈小，散射愈弱。（n）(3)散射強度與入射光波長的四次方成反比。（λ）10/13/2023（二）膠粒（微粒）的動力學性質

Brown運動膠粒的擴散沉降平衡10/13/2023Brown運動(Brownianmotion)分散質粒子受到其周圍在做熱運動的分散介質分子的撞擊而引起的無規則運動（下圖）。10/13/2023膠粒的擴散

膠粒也具有擴散和滲透壓。只是溶膠的濃度較稀，這種現象很不顯著。

如圖，在CDFE的桶內盛溶膠，在某一截面AB的兩側溶膠的濃度C1>C2。

由于分子的熱運動和膠粒的布朗運動，可以觀察到膠粒從C1區向C2區遷移的現象，這就是膠粒的擴散作用。10/13/2023沉降平衡（sedimentationequilibrium）溶膠是高度分散體系，膠粒受到重力的作用而下沉的過程稱為沉降。沉降促其下沉，布朗運動促使濃度趨于均一。當這兩種效應相反的力相等時，粒子的分布達到平衡，粒子的濃度隨高度不同有一定的梯度，這種平衡稱為沉降平衡。

10/13/2023（三）膠粒（微粒）的電學性質1．膠粒的結構2.動電勢3．電泳4．電滲10/13/20231.膠粒的結構

①膠核：

②吸附層

③緊密層：

④擴散層：膠核膠粒膠團[(AgI)m

nI–(n-x)K+]x–xK