前言

粉体是无数个细小颗粒的集合，是固体物质的一种特殊形式，由固相、液相和气相三部分组成。颗粒，是组成粉体的小单元。随着现代科学技术的发展，人们对粉体的认识越来越深刻，逐渐从宏观向微观转化，大家开始越来越关注粉体颗粒的性质。

药物粉体的发展也是如此。现代研究表明，药物粉体，作为70-80%固体制剂以及一些液体制剂的基础单元，药物粉体加工成型的工艺性及产品质量，极大的受到药物粉体技术的影响和制约，而药物粉体的特性，无论是在分散、填充、混合等过程中，还是在配方、过程设计与量产中，都与产品质量、性能和工艺等息息相关，直接决定着药物的终疗效。因此，研究和掌握药物粉体的性能对制备出高性能的药物具有十分重要的意义。


  
 

近年来，药物粉体颗粒的性质表征受到了极大程度的重视和发展。目前已经有大量的研究表明，药物的疗效，不仅仅取决于药物的种类，很大程度上还取决于药物粉体的特性，除了目前关注度很高的粉体流动性、分散性、稳定性、吸湿性、压缩成型性等这样一些性质表征外，粉体颗粒的性质也备受关注，比如颗粒尺寸、形状、表面特性、孔隙度、密度、比表面积等各类参数。目前，对于药物粉体颗粒的各类表征，已经被用作药物粉体性能的预测工具，并且有效的提高了制造和研发过程的整体效率，优化产品质量，并且减少了由于批量报废、返工或测试失败等各类原因造成的一系列成本浪费。

麦克仪器公司作为材料表征解决方案的厂商，凭借50多年的经验，在密度、比表面积及孔隙度、粒度及粒形、粉体表征等核心领域拥有仪器和应用技术。能够为药物粉体的粒度粒形、比表面、密度和孔隙度表征提供优化、集成的解决方案。

药物粉体关键参数及表征方法：

药物粉体的一般性质包括：分散性、稳定性、流动性、填充性、吸湿性、压缩成型性、表面电性、比表面积与表面特性、孔隙率与密度、颗粒形状、颗粒尺寸及颗粒分布等。结合美国药典的相关内容，麦克仪器公司可提供下列表征方案：

USP<846> 比表面积

USP<699> 固-气比重法气体置换法测密度分析

USP<267> 压汞分析法

USP<429> 激光衍射法粒径测量

比表面表征

比表面积，指的是单位质量粉体的表面积，单位是m2/g。药物粉体的比表面积关系到粉体的颗粒粒径、吸湿性、溶解度和压实等性能，例如：增加比表面积可以提高药物粉末的溶解度，这可以作为参数来控制适当的剂量或生物利用度；在粉体的流动和粘结性能中，比表面积也具有举足轻重的作用；另外，通过了解药物粉体的比表面积，还能分析冻干产品中的冰晶形成的相关信息。

目前，已有多国药典把比表面积列为药物粉体的表征内容之一，在《中国药典》2020年版四部理化分析通则增修订内容中也将新增比表面积检测方法。药物粉体的比表面积可以使用气体物理吸附进行测定，气体物理吸附包括静态体积法（容量法）和动态流动法。该方法主要利用测试样品在低温下对高纯气体的吸附量，获取吸附等温线，再结合BET方程，计算出药物粉体的比表面积。

麦克仪器公司拥有多款静态体积法（容量法）和动态流动法气体物理吸附仪，其中TriStar II Plus系列和Gemini VII系列比表面积和孔径分析仪，采用静态体积法，可对药物粉体进行精确的比表面积分析，满足大多数药物粉体的比表面积表征需求。

TriStar II Plus系列
比表面积和孔径分析仪

Gemini VII系列比表面积和孔径分析仪

密度表征

密度是单位体积物质的质量，密度可分为真密度，骨架密度（表观密度），堆积密度，包裹密度以及振实密度等。药物粉体的密度，直接影响着药物粉体的离析度、压实度、结晶度等参数。另外，对药物进行密度测定（真密度和包裹密度），还可分析得到压实带固相率。

气体置换法是*的测真密度、骨架密度、表观密度的可靠的技术之一，这种技术采用气体置换方法无损地测量样品体积。惰性气体例如氦气或氮气通常被用作置换介质。该技术测真密度比传统的阿基米德浸液法更准确，重复性更好。

麦克仪器公司AccuPyc II系列快速全自动密度仪可为0.01-350cm3范围内粉体、颗粒及块状药物提供快速、高精度的体积测量和真密度计算。

AccuPyc® II气体置换法密度仪

麦克仪器公司的GeoPyc包裹密度仪采用了*的替代测试技术，使用一种具备高度流动性的微小刚性球状准流体物质作为替代介质，可精确测试出药物粉体的包裹密度和振实密度。

GeoPyc包裹密度仪

将GeoPyc包裹密度仪与AccuPyc® II气体置换法密度仪连用，可直接计算出药物的孔隙率及固相率数据。

孔隙度表征

孔隙度测量可以在溶出度评估中，估测液体渗透片剂的能力，帮助确定药片包薄膜衣过程中物料流的参数设置，与预测评估压缩过程中的颗粒变形与测量碾压物总孔体积和孔隙度。

压汞法孔隙度测试分析技术是基于在精确控制的压力下，将汞压入多孔结构的测试技术。除高速、精确和分析范围广等优点外，压汞仪还可得到样品众多特性，例如：孔径分布、总孔体积、总孔比表面积、中值孔径等。

AutoPore® V 孔隙度和孔径分析仪

粒度粒形表征

药物粉体是由各种形状不同、大小不同的颗粒集合而成，颗粒的形状千奇百态各不相同。球形颗粒很容易根据它的平面图形确定其直径。不规则颗粒的平面图像是不规则的，往往只能用一些近似或相似的方法来处理，因此，由这些颗粒集合而成的粉体的尺寸（粒径）往往也只是一种统计平均值，很难精确地对其进行描述。新近研究表明，当颗粒的尺寸达到亚微米或纳米级后，对粉体的性能将产生极大的影响，可使其获得许多奇特的性质。因此，研究粉体的尺寸与形态在粉体学中具有十分重要的意义。

麦克仪器公司具备多种药物粉体颗粒粒度粒形表征解决方案，包括动态图像法、激光散射法、电阻法和沉降法。

动态图像法：

SentinelPro动态粒形分析仪采用动态图像法，内置28种形态模型，可获得颗粒形态形状的信息。 

SentinelPro动态粒形分析仪

激光法：

激光法是近年来得到较为广泛使用的一种颗粒测量方法。Saturn DigiSizer® II高清激光粒度分析仪利用先进的光学及CCD 技术，和超过三百万的检测器元件以提供散射条件下高分辨率的测试。它能够提供高的粒径辨识度和分辨率。分辨率越高，就能够揭示出其他激光粒度仪无法检测到的颗粒粒度信息，提供更为精确的测试结果。 

 Saturn DigiSizer® II 

高清激光粒度分析仪

电阻法：

Elzone II 采用了电子感应区技术（也称为电阻法）来测量和计数颗粒。单电感应法是建立在对单个颗粒进行测量的基础上的，每次只能对流过孔口的一个颗粒进行测量。测量结果除粒径分布以外，还能够同时得到颗粒总数。对非球形颗粒而言，电感应法测试得到的粒径与其体积相当，称为库尔特体积当量径。

EIzone®II 5390

电阻法颗粒计数与粒度分析仪

总结：

研究和掌握药物粉体性能对制备出高性能的药物具有十分重要的意义。麦克仪器公司针对药物粉体技术的表征需求，可提供多种关于药物粉体比表面积、密度、孔隙度、颗粒粒径及形态等多项性质表征解决方案，能够为药物粉体的颗粒表征提供优化、集成的解决方案。

关于麦克仪器公司

麦克仪器公司是提供材料表征解决方案的厂商，在密度、比表面积及孔隙度、粒度及粒形、粉体表征、催化剂表征及工艺开发等五个核心领域拥有仪器和应用技术。

麦克仪器公司成立于1962年，总部位于美国佐治亚州诺克罗斯，在拥有400多名员工。公司同时具备丰富的科学知识库内部生产制造，为石油加工、石化产品和催化剂、食品和制药等多个行业，以及下一代材料例如石墨烯、MOF材料、纳米催化剂和沸石等表征提供高性能产品。公司设有Particle Testing Authority（PTA）实验室,可提供商业测试服务。

战略收购富瑞曼科技有限公司（Freeman Technology Ltd）和PID公司(PID Eng & Tech)，也反映公司一直致力于在粉体和催化等工业关键领域提供优化、集成的解决方案。