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第四章粉碎、筛分与混合
《制药工程原理与设备》
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2018年10月17日
学****目标
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熟悉粉碎设备的分类、结构组成、工作原理、特点和适用范围。
熟悉粉碎的意义;熟悉影响粉碎的因素;了解粉碎度。
掌握粉碎的方法。
掌握粉碎的含义和基本原理;
粉碎是用机械方法将大块固体物料制成适宜程度的碎块或细粉的单元操作。
一、粉碎的含义和意义
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意义:
①便于新鲜中药材的干燥和贮存;
②改善药物流动性,有利于调剂和服用;
③有利于制备多种制剂,如胶囊剂、丸剂、散剂等;
④利于加速中药中有效成分的浸出,中药材厚片<薄片<颗粒饮片;
⑤增加药物的表面积,促进药物的溶解和吸收,提高难溶性药物的溶出度和生物利用度。
粉碎是借助机械力部分地克服物质分子之间内聚力,使大块固体物料碎裂成细小颗粒或细粉。
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二、粉碎的基本原理
物料
局部应力
温度升高膨胀
裂纹
外力
破碎
伸长
扩散
物料粉碎过程:
细小
颗粒
,常以摩氏指数来表示。从软到硬的规定:滑石粉硬度为1,金刚石硬度为10。
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。晶体物料具有一定的晶格,容易粉碎,如生石膏、硼砂等多数矿物类药物均具有相当的脆性。
,即质点的相对位置发生改变,固体因此发生变形,外加载荷消失后,变形随之消失,称这种特性为弹性。非晶体药物其分子呈不规则排列,如乳香、没药等具有弹性。
粉碎的影响因素
-固体物料物理性质
。%~4%时,粉碎较易,也不易引起粉尘。
,可能对某些物料产生影响,如导致对热敏感性有效成分分解,或使药材受热变软、粘结,不能正常粉碎,出现此类情况,可低温粉碎。
,形成不稳定状态,有趋于重新聚集的现象,称为重聚性,常采用混合粉碎使分子内聚力减小,以阻止再聚集现象发生。
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图4-1 粉碎作用力产生的形式
粉碎时,粉碎机的***(如锤头、齿板、刀片、瓷球等)对物料作用以不同的力,包括挤压、撞击、研磨、劈裂及截切等,如图4-1所示。
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粉碎的影响因素-粉碎方式
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三、粉碎的原则
药物的物理特性粉碎机械力
硬而脆撞击、挤压
硬而韧挤压
硬而坚锉削
脆、中等硬度撞击、劈裂、研磨
韧或黏、中等硬度研磨、撞击
动、植物组织截切、研磨
表4-1 粉碎机械力选择
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粉碎度
粉碎度是物料粉碎前、后的平均直径之比,又称为粉碎比。
i 粉碎度或粉碎比
D1 粉碎前物料颗粒的平均直径,m;
D2 粉碎后物料颗粒的平均直径,m。
粉碎度
粉碎后物料颗粒平均直径
粗碎
3-7
在数十毫米至数毫米之间
中碎
20-60
在数毫米至数百微米之间
细碎
>100
在数百微米至数十微米之间
超细碎
200-1000
在数十微米至数微米以下
表4-2 粉碎等级分类表
粉碎度大小的选择,取决于制备的药物剂型,医疗用途及药物本身性质。
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内服散剂中不溶或难溶性药物用于治疗胃肠溃疡时,宜粉碎成细粉,以利分散,充分发挥其保护和治疗作用;
用于眼黏膜的外用散剂需要极细粉末,以减轻刺激性;
在提取中药材有效成分时,药材的极细粉末易形成糊状,不利于浸出。