《中药药剂学》课件-第四章   粉碎与筛析

第四章

粉碎与筛析中药药剂学第一节粉碎第二节筛析第三节混合第四节微粉学基础知识在药剂学中的应用中药药剂学第一节粉碎一、粉碎含义1.定义粉碎主要是借机械力或借助其他方法将大块固体物料碎成适宜程度碎块或细粉的操作过程。中药药剂学二、粉碎的目的增加药物的表面积，促进溶解与吸收，提高药物的生物利用度；便于调剂和服用；加速药材中有效成分的浸出或溶出；有利于制备多种剂型。中药药剂学三、粉碎的基本原理1.粉碎原理：1）外界机械力破坏物料分子间内聚力2）机械能→表面能

中药药剂学2.物料性质与粉碎难易的关系：

1）极性晶形：具脆性，沿晶体结合面碎裂。较易粉碎如生石膏

2）非极性晶体：脆性差，粉碎时易变形。如樟脑、冰片

3）非晶形：具有弹性，分子排列不规则。如树脂、树胶等。

粉碎时一部分机械能→弹性变形→热能。可采用低温粉碎中药药剂学

4）植物药材：性质复杂。含水分较多时(﹥9％)，具有韧性难以粉碎,常干燥后粉碎。（1）薄壁组织的药材，如花、叶易于粉碎；（2）木质及角质结构的药材不易粉碎。（3）含粘性或油性药材都需适当处理（脱脂或混合粉碎）才能粉碎。四、常用的粉碎方法（一）循环粉碎与开路粉碎循环粉碎：指粉碎的产品中，若含有尚未被充分粉碎的物料时，一般经筛或分级后，粗颗粒重新返回到粉碎机中进行二次粉碎。开路粉碎：连续把需粉碎的物料供给粉碎机的同时，不断地从粉碎机中把已粉碎的物料取出的操作，其物料制通过设备一次。（二）干法粉碎

定义：系指将药物经适当干燥，使药物中的水分低于5％再粉碎的方法。

包括单独粉碎与混合粉碎

1、单独粉碎：

系指将一味药料单独进行粉碎处理。需单独粉碎的有：（1）氧化性药物与还原性药物，原因：混合可引起爆炸。（2）贵重、毒性、刺激性药物，原因：减少损耗、污染和便于劳动保护。（3）含有胶树脂药物，如乳香、没药，

原因：受热则粘性大。单独低温粉碎。（4）质地坚硬或细小种子类。如磁石、车前子。

2、混合粉碎系指将数种药料掺合进行粉碎：（1）处方中药物的性质及硬度相似，可以合并粉碎。可达到同时粉碎与混合.（2）有低共熔成分时混合粉碎能产生潮湿或液化现象，或单独粉碎，或先混合粉碎。（3）特殊药物混合粉碎：

①串料：对处方中含糖分等粘性药物，如熟地、桂圆肉、麦冬等

先将处方中其他药物粉碎成粗末，再将粘性药物陆续掺入其中逐步粉碎。或混合串压干燥，再行粉碎。

②串油：对处方中含大量油脂性成分的药物，如核桃仁、黑芝麻等

将其捣成糊状，再与其他药物细粉混合粉碎，或先将处方中其他药物粉碎成粗末，再将油脂性药物陆续掺入其中逐步粉碎。

药粉可及时将油吸收．不互相吸附和粘附筛孔。

③

蒸罐：对处方中含新鲜动物（如鹿肉）药或需蒸制的植物药（如地黄、何首乌、红参：）等

将其加黄酒及其他药汁，加热蒸制，再将药料再与处方中其他药物粗粉掺合，干燥，进行粉碎。

目的是使药料变熟．便于干燥与粉碎，

（三）湿法粉碎

定义：系指在药物中加入适量水或其他液体一起研磨粉碎的方法。

即加液研磨法，选用的液体以药物遇湿不膨胀，两者不起变化，不妨碍药效为原则。

目的：液体分子可降低物料分子间引力。

对刺激性或有毒药物可避免粉尘飞扬。

如樟脑、薄荷脑等常加入少量液体(如乙醇、水)研磨；

朱砂、珍珠、炉甘石等采用传统的水飞法：

在水中研磨，当有部分细粉研成时，使其混悬并倾泻出来，余下的药物再加水反复研磨、倾泻，直至全部研匀，再将湿粉干燥。现在多用球磨机代替。

湿法粉碎通常对一种药料进行粉碎，故亦是单独粉碎.（四）低温粉碎

指利用低温时物料脆性增加，易于粉碎的特性进行的粉碎。特点：

1）适用于常温下粉碎困难的物料，即软化点、熔点低的及热可塑性物料

如树脂、树胶等；

2）也适用于富含糖分粘性的药物；

3）可获更细的粉末；

4)能保留挥发性成分。

低温粉碎方法：1)物料先行冷却或在低气温条件下，迅速通过粉碎机粉碎；2）机壳通入低温冷却水，在循环冷却下进行粉碎；3）物料与干冰或液化氮气混合后进行粉碎；4）组合应用上述冷却法进行粉碎。（五）超细粉碎破壁率达95%以上

超细粉体包括：纳米粉体：1-100nm亚微米粉体：0.1-1μm微米粉体：1μm以上可增加药材利用率，提高疗效，便于进行制剂改进。五、常用粉碎机械的性能及其适用范围

（一）研磨式粉碎机械1、乳钵

瓷制乳钵：不宜用于粉碎小量药物。

玻璃制乳钵：适用于毒性与贵重药物。注意事项：

粉碎时，要无敌量不超过乳钵容积的四分之一，研磨时，一乳钵的中心为起点。（一）研磨式粉碎机械

2、铁研船以研磨为主兼有切过作用的粉碎工具。适用范围：粉碎质地松脆，不易吸潮及不与铁起作用的药物。

3．球磨机

主体：一个或几个不锈钢或瓷制成的圆形球罐。球罐的轴固定在轴承上。罐内装有物料及钢制或瓷制的圆球。当罐转动时，物料借圆球落下时的撞击劈裂作用及球与罐壁间、球与球之间的研磨作用而被粉碎。图1

影响粉碎效率的因素：

（1）适当的转速以获得良好的粉碎效能：罐的转速过小：主要发生研磨作用。球罐的转速适中：球的上升角随之增大。粉碎效果好。球磨机的转速一般采用临界转速的75％。

球罐的转速过大：则离心力可能超过球的重力，球紧贴于罐壁，不能粉碎物料

球磨机（转速示意图）(动画)（a）转速太慢（b）转速适当（2）圆球大小、重量

圆球直径：不小于65mm，大于物料4~9倍足够的重量与硬度

（3）圆球数量：装填圆球的总体积占球罐全容积的30—35％。（4）物料量：<1/2球罐总容量应用：球磨机广泛用于干法粉碎如结晶性、树胶、树脂、浸提物．可防吸潮、挥发、贵重药损失。

亦可用于湿法粉碎与无菌粉碎。4、微粉机利用研磨介质在振动磨筒体内作高频振动产生冲击、摩擦、剪切等作用，将物料粉碎的一种设备。

比球磨机效率高，时间短，可进行超细粉碎。5、胶体磨主要组成：带斜槽的锥形转子和定子。适用范围：制备乳浊液、混悬液、胶体溶液。6、乳钵研磨机组成：研磨和研磨头；原理：研磨头在研磨内沿着底壁作一种既有公转又有自转的有规律研磨运动，将物料粉碎。适用范围：少量物料的细碎或超细碎以及散剂的套色、混合等。

1、齿式粉碎机（万能磨粉机）

组成：两个带钢齿圆盘,环形筛板。两个钢齿盘分别为定子和转子，相互交错，高速旋转时，药料在钢齿间被粉碎。应用时，先打开机器空转，待高速转动再加入药料，以免阻塞于钢齿间而增加电动机起动时的负荷。（二）机械式粉碎设备

万能磨粉机适用范围广泛，如中草药的根、茎、皮及干浸膏等。不宜用于腐蚀性药、毒剧药及贵重药。由于在粉碎过程中发热，故也不宜于含有大量挥发性成分和软化点低且粘性较高的药物。万能磨粉机（粉碎室）2、锤击式粉碎机：中碎和细碎设备由钢制壳体、钢锤、内齿形衬板、筛板等组成，利用高速旋转的钢锤借撞击及锤击作用而粉碎。优点：能耗小，粉碎度较大，设备结构紧凑，操作比较安全，生产能力较大。缺点：锤头磨损较快，筛板易于堵塞，过度粉碎的粉尘较多。3.柴田式粉碎机（万能粉碎机）亦称万能粉碎机。在各类粉碎机中它的粉碎能力最大。柴田式粉碎机构造简单，使用方便，粉碎能力强，但对油性过多的药料不适用。4、涡轮式粉碎机

组成：加料斗、涡轮叶片、固定齿圈、筛圈等；特点：效率高，有自冷作用，解决了热敏性药物粉碎发热问题。适用范围：一般药物、纤维类物料、有机化合物。5、截切式粉碎机切片机：由切药刀、转盘、漏斗、电动机组成，主要用于药材的根、茎、块根等。截切机：由带式输送器、给料辊、切刀、曲柄连杆机构等组成，主要用于全草类、叶类或韧性根的截切。6、滚压式粉碎机组成：两滚筒、活动轴、固定轴、弹簧等；适用范围：用于脆性物料、橡胶弹性物料，对潮湿、有粘性、富含纤维的药材不易用。7、锉式粉碎机也称羚羊角粉碎机；由升降丝杆、皮带轮、加料筒、齿轮锉、转向皮带轮等构成；主要用于羚羊角等的粉碎。（三）气流式粉碎机1流能磨系利用高速弹性流体(空气、蒸气或惰性气体)使药物的颗粒之间以及颗粒与器壁之间碰撞产生强烈的粉碎作用。气流在粉碎室中膨胀产生冷却效应，被粉碎物料的温度不升高。适用于抗生素、酶、低熔点等热敏药物的粉碎：粉碎同时进行了分级，可得均匀微粉--5μm2振动磨利用研磨介质在振动磨筒体内作高频振动产生冲击、摩擦、剪切等作用，将物料粉碎的一种设备。--贝利微粉机比球磨机效率高，时间短，可进行超细粉碎。（三）气流式粉碎机1、圆盘型微粉磨用高速高压气流使物料颗粒之间及颗粒与室壁之间碰撞二产生强烈的粉碎。空气室喷嘴粉碎室分级涡系利用高速弹性流体使药物的颗粒之间以及颗粒与室壁之间碰撞而产生强烈的粉碎作用。本法适用于抗生素、酶、低熔点或其他对热敏感的药物的粉碎。2、轮型流能磨（四）粉碎规则与粉碎器械的使用保养1、粉碎规则

1)粉碎后应保持药物的组成和药理作用不变。2)根据应用的目和药物剂型控制适当的粉碎程度。3)粉碎过程应注意及时过筛，以免部分药物过度粉碎并可提高工效。4)药材必须全部粉碎应用，较难粉碎部分(叶脉、纤维等)不应随意丢掉，以免成分的含量相对减少或增高。2．粉碎器械的使用保养(1)高速运转的粉碎机开动后，先使转速稳定再加料。(2)药物中不应夹杂硬物，特别是铁钉、铁块(3)各种传动机构如轴承、伞形齿轮等，必须保持良好润滑性，(4)注意除尘，清洁：电动机及传动机构等应用防护罩，以保证安全。

第二节

筛析一．筛析的含义

含义：是固体粉末的分离技术。

筛即过筛，系指粉碎后的药料粉末通过网孔性的工具，使粗粉与小细粉分离的操作；

析即离析，系指粉碎后的药料粉末经空气或液体(水)流动或旋转的力，使粗粉(重)与细粉(轻)分离的操作。包括风析与水飞。二、筛析的目的

1）使粗粉与细粉分离（或分等），得规定细度粉末；

2）混合；3）筛出不合要求的粗粉可再行粉碎。三、药筛

（一）药筛的种类

药筛是筛选粉末粒度(粗细)或混匀粉末的工具。定义：系指按药典规定，全国统一用于药剂生产的筛．或称标准药筛。

在实际生产中也常使用工业用筛（与药筛标准接近）。（一）药筛种类1）编织筛：筛网由铜丝、铁丝、不锈钢丝、尼龙丝、马鬃或竹丝编织而成。编织筛在使用时筛线易移位，故常将金属筛线在交叉处压扁固定。2）冲眼筛：在金属板上冲压出圆形或多角形的筛孔，常用于粉碎过筛联动的机械中分档。（二）药筛的规格1）筛号：按中国药典，共规定9种筛号

1号筛：筛孔内径最大

9号筛：筛孔内径最小。2）目：制药工业上常用目数来表示筛号及粉末粗细。

多以每英寸(2．54cm)长度有多少孔来表示。目数越大，粉末越细

《中国药典》2005版标准筛规格筛号筛孔内径（平均值）μm目号一号筛2000±7010二号筛850

±2924三号筛355

±1350四号筛250

±9.965五号筛180

±7.680六号筛150

±6.6100七号筛125

±5.8120八号筛90

±4.6150九号筛75

±4.1200四、粉末的分等（一）粉末的分等粉碎后的粉末必须经过筛选得到粒度比较均匀的粉末。筛过的粉末包括所有能通过该药筛筛孔的全部粉末。

中国药典规定了六种粉末规格如下。1．最粗粉：指能全部通过一号筛，但混有能通过二号筛不超过20％的粉末2．粗粉：指能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过40％的粉末；3．中粉：指能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过60％的粉末；4．细粉：指能全部通过五号筛，并含能通过六号筛不少于95％的粉末；5．最细粉：指能全部通过六号筛，并含能通过七号筛不少于95％的粉末：6．极细粉：指能全部通过八号筛，并含能通过九号筛不少于95％的粉末。（二）影响过筛的因素1、粉体的性质粉体黏性大、易结块，会影响过筛效率。2、振动与筛网运动速度粉末在筛网上的运动不能太快，也不易太慢。3、载荷量不宜太多或太少。4、过筛设备的类型及构造、筛孔大小及形状

过筛原则：

(1)粉末应干燥；（2）不断振动（3）适当控制进料量与物料经过筛面的速度；（4）防止粉尘飞扬；（5）大量生产时采用联动化

五、常用筛析器械的性能及其适用范围1、手摇筛

系编织筛网.按照筛号大小依次叠成套(亦称套筛)。最粗号在顶上，其上面加盖，最细号在底下．套在接受器上.

应用：小量生产，毒性、刺激性或质轻的药粉。2、振动筛粉机又称筛箱，利用偏心轮对连杆所产生的往复振动筛选粉末。适用：无粘性的植物药，毒性、刺激性、易风化潮解药物。

圆型振动筛粉机筛网上部重锤弹簧电机下部重锤3、悬挂式偏重筛粉机构造简单，效率高、适用于矿物药、化学药等无粘性药物

悬挂式偏重筛粉机偏重轮加粉口筛子接收器

4、电磁簸动筛粉机具有较强的振荡性能适应筛粘性较强的药粉如含糖或树脂的药粉等

第三节混合一．混合的含义与目的

混合系指将两种或两种以上固体粒子相互均匀分散的过程或操作。

目的：使药物个组分在制剂中的含量均匀一致，以保证药物剂量准确，临床用药安全。

二、混合原则1、处方中组分比例悬殊时--

等量递增法

（习称配研法）

先取处方中少量量大的组分研细一饱和研磨。然后取等量量小的组分与量大的组分，同时置混合器中混匀，再加入与混合物等量的量大组分稀释均匀，如此倍量增加至加完全部量大的组分。

2、组分密度悬殊时—底轻上重:

将密度小者先放于研钵内，再加密度大者等量研匀。粒子性质与含水量等如电荷：摩擦产生，加入表面活性剂消除。

3、组分色泽悬殊时--打底套色法

步骤:

先用其他量多的色浅药粉饱和研钵

再将量少的、色深的药粉先放入研钵中作入基础即“打底”；

然后将量多的、色浅的药粉等量递增分次加入研钵内，轻研混匀。三、混合机制（1）对流混合：

指团体粉末靠机械力在混合器械中，从一处转移到另一处。经过多次转移使粉末在对流作用下而达到混合。对流混合的效率取决于混合器械的类型和操作方法。(如v型翻转混合筒)

(2)剪切混合：固体粉末的不同组分在机械力作用下，在其界面间发生切变。

切变力平行于粉末交界面：不同粉层将互相稀释而降低分离程度；

切变力垂直于交界面：可降低双层间的分离程度

切变混合的效率：取决于混合器械和方法(如研磨混合)。

（3）扩散混合：

混合容器内的粉末紊乱运动改变彼此间的相对位置，称为扩散混合。

单个粉末发生的位移使分离程度降低。

如搅拌型混合机

一般是切变、对流、扩散等结合进行。由于所用混合器械和混合方法不同，以其中某种方式混合为主。

四、混合方法

（1）搅拌混合：少量药物的制备。（2）研磨混合：小量尤其是结晶性药物的混合，不适宜于具吸湿性和爆炸性成分的混合。

（3）过筛混合。

五、混合器械1、槽形混合机主要部分：由混合槽、搅拌桨、涡轮减速器、电机及机座等组成。该机器除适用于各种药粉混合以外，还可用于冲剂、片剂、丸剂、软膏等团块的混合和捏合。2、混合筒：用于密度相近的粉末，

形状：v字形、双圆锥形及正方体形等。

原理:将轴不对称地固定于筒的两面，由传动装置带动。

转速太快由于离心力的作用使药粉紧贴筒壁而降低混合效果。以v字形混合筒较为理想三维运动混合机（外形图）v形混合筒3.双螺旋锥形混合机由锥形容器和内装的螺旋桨、摆动臂和传动部件等组成。第四节微粉学基础知识在药剂学中的应用一、微粉的含义1.微粉或称粉体：系指固体细微粒子的集合体。微粉粒径可小到0.1um。2.微粉学:研究构成粉体的各个粒子的理化性质的科学称为粉体学。3.研究意义：微粉因单位容积(或重量)物质表面积急剧增加，可使理化性质发生变化，从而影响生产中药物的粉碎、过筛、混合、沉降、滤过、干燥等工艺过程及各种剂型的成型。二、微粉的特性（一）粒子大小与测定球形粒子的直径就是粒子径。对不规则颗粒大小采用：

1、几何学粒径：

用显微镜看到的实际长度表示。

有定方向径（对一定方向的粒子长度）；

定方向等分径（等分面积）；

外接圆径（外接圆径直径）。2、有效粒径：

沉降法求粒径，根据Stokes定律求出3、比表面积径：用吸附法和透过球法求得粒子表面积再计算求得。粒径测定方法（1）显微镜法、（2）筛分法、（3）沉降法，（4）小孔通过法（电测定法）

（二）粒子形态形状、大小、分布等。规则粒子用文字表达。不规则粒子的表示：1、以显微镜测定粒子的三个轴长，长(l)、宽(b)、高(h)等三者的关系定量地表示:

扁平度(b／l)、延伸度(l／b)等。2、微粒表面形态系数φs=S/d2；体积形态系数

φv=V/d3,

比表面形态系数φ＝Sd/Vgd：粒径

s：粒子实际表面积

v：粒子实际体积（三）微粉的比表面积指单位重量或容量微粉所具有的表面积。测定法：吸附法（N2），透过法（四）微粉的密度与孔隙率1、微粉的密度系指物质单位容积的重量。（1）真密度：系指除去微粉本身的孔隙（粒内隙）及粒间隙占有的容积求得物质的容积，并测定其质量，再计算得到的密度。

ρ真=W/V真

可用液体置换法（微粉本身无孔隙时），或用氦气测定的密度计（2）粒密度，指除去粒间隙，但不排除粒内隙，测定其容积而求得的密度。液体不能钻入粒内隙，所以可用液体置换法。（3）堆密度(或称松密度)：系指单位容积微粉的质量。所用的容积是指包括粒内隙以及粒间隙在内的总容积。

2、孔隙率包括微粒本身的