物理药剂学总复习.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 绪论,教学要求：,掌握：物理药剂学的概念,第二章 剂型的物态分类体系及特征,剂型（,dosage form,),：药物，患者需要的给药形式。,药物的剂型分类,按形态分类,液体制剂：,溶液剂、水针剂,气体制剂：,气雾剂、喷雾剂,固体制剂：,片剂、胶囊剂、颗粒剂、,散剂、丸剂,半固体制剂：,软膏剂、凝胶剂,（一）二元体系,固,-,液,液,-,液,气,-,液：亨利定律,P,，,S,；,T,，,S,电解质：,T,S,弱酸性：,pH,S,弱碱性：,pH,S,弱电解质,两性化合物：等电点,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,二元体系中加入,第三种液体,形成,固,-,液,-,液、,气,-,液,-,液、,气,-,固,-,液等。,三元体系多属热力学和动力学不稳定体系。,（二）三元体系,三、流变学概论,流变性（,rheologic properties,）：适当的外力,物质流动和变形。,研究对象,:,液体的,流动性,、半固体的,黏弹性,、固体的,弹性,。,（一）牛顿流体和非牛顿流体,切应力（,shearing stress,）,S,，单位面积上的摩擦力，,S,F/A,切变速率（,shearing rate,）,D,，切应力随时间的变化率，,D=dv/dx,，单位为时间的倒数,牛顿流体，,纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应力,S,与剪切速度,D,成正比，遵循该法则的液体为牛顿流体。,S=,D,，为流体黏度,/,动力黏度。,非牛顿流体，,不遵循牛顿定律的液体称之为非牛顿流体。,（,1),塑性流动,S-S,0,=,D,曲线不经原点,（,2),假塑性流动,没有屈服值，流变曲线从原点开始,S,n,=,D,(3),胀性流动,曲线经过原点，为向上突起的曲线,(4),触变性流动,（二）黏弹性,(1),蠕变：,应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。,(2),松弛：,恒定应力下，应变随,t,逐渐,。,这是材料的结构重新调整的另一种现象,(3),屈服值：,由完全弹性进入具有流动现象的界限值。当作用在材料上的剪应力小于某一数值时，材料仅产生弹性形变；而当剪应力大于该数值时，材料将产生部分或完全永久变形。则此数值就是这种材料的屈服值。,(,三,),弹性,弹性是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。,固体的弹性符合,Hooke,定律：,E=S/D,物体所受的外力在一定的限度以内，外力撤消后物体能够恢复原来的大小和形状；在限度以外，外力撤销后不能恢复原状，这个限度叫,弹性限度,。,一物体的弹性限度不是固定不变的，它随温度升高而减小。,微粉学概论,微粉制备：,机械粉碎法,物理化学法（控制结晶、转换溶剂）,固体分散法,喷雾干燥法,冷冻干燥法,(,一,),粉体的表征,1,形状,2,粒径与测定,3.,粒度分布,4,密度,(densities),1,形状,形状影响性质。,参数：形态因子和皱度系数,2,粒径与测定,粒子大小，与总表面积成反比。,3.,粒度分布,对粉末的不同粒径质点数出现频率的描述，粉体的均匀性。,4,密度,(densities),(,二,),粉体的物态特征,1,比表面积与表面自由能,(1),比表面积,(specific surface),：,质量,S,W,和体积,S,V,。,气体吸附法：,原理：,BET,吸附理论。,氮气常用,真密度,堆密度,2,孔隙率与流动性,(1,）孔隙率,：,孔隙率愈大，流动性愈好。,可由真密度测得,(2),流动性：,一般用休止角、流速和内摩擦系数表示。,休止角,(angle of repose),：,休止角越小,，流动性,越好,。,1,）吸湿性,指材料在空气中能吸收水分的性质,临界相对湿度,(CRH),：衡量粉体吸水的难易程度,2,）润湿性,液滴在固液接触边缘的切线与固体平面间的夹角称,接触角,。接触角,越小,润湿性,越好,。,3,吸湿性与润湿性,（一）气体的凝聚,气体 液体。降温加压,（二）超临界流体（,supercritical fluid,，,SCF,）,处于临界温度,（,Tc,）,与临界压力（,Pc,）以上的流体,特性：,（,1,）类似液体的高密度（溶解度）,（,2,）类似气体的低黏度（传质快）。,影响超临界二氧化碳流体溶解性能的因素：,(1),被提取成分：,极性、分子量，溶解性。,(2),压力太小：,压力，密度，溶解效应。,(3),温度影响：,温度，物质溶解度有最低值,(4),夹带剂的影响：,对极性较大分子量较大的化合物加入少量第二种溶剂。甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。,高分子溶液基本特征,(1),荷电性：具,导电性,(2),渗透性：,渗透压高，与浓度成正比,(3),黏性：,分子量大黏性大,(4),胶凝、离浆与触变性：,胶凝：溶胀形成凝胶,离浆,:,凝胶放置过程中液体缓慢脱出（稀饭久置）,触变性：凝胶,液体,凝胶,(5),生物黏附性：,第三节 液体制剂的物态特征,二、非均相液体,（一）胶粒（微粒）的光学性质,（二）胶粒（微粒）的动力学性质,（三）胶粒（微粒）的电学性质,掌握,（一）胶粒（微粒）的光学性质,光散射现象,Tyndall,效应,瑞利（,Rayleigh,）公式：,(1),散射强度与,粒子大小,成正比。,(2),分散质与分散介质的,折射率,相差愈小，散射愈弱。,(3),散射强度与入射光,波长,的四次方成反比。,（二）胶粒（微粒）的动力学性质,沉降平衡,溶胶是高度分散体系，,胶粒受到重力的作用而下沉的过程称为沉降,。,沉降促其下沉，布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，粒子的浓度随高度不同有一定的梯度，这种平衡称为,沉降平衡,。,1,胶粒的结构,胶核：,吸附层,紧密层,：,扩散层：,2.,电泳：在外加电场的作用下，荷电的胶粒与分散介质间会发生相对运动，若分散介质不动，胶粒向阳极或阴极移动。,3.,电渗：在电场作用下，若将胶粒固定不动，则,分散介质,将定向移动。,（三）胶粒（微粒）的电学性质,第三章 药物的热力学与化学动力学性质,1.,掌握热力学基础理论（第一、第二定律）,2.,掌握温度对反应速率的影响,Vant Hoff,经验规则,Arrhenius,公式,3.,掌握光化反应活化能,第四章 药物的表面现象,界面,是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为,表面,表面张力及表面张力的产生,表面张力和表面自由能有相同的量纲,10/20/2025,影响表面张力因素,（1）分子间相互作用力的影响,（2）温度的影响,温度升高，表面张力下降。,（3）压力的影响,表面张力一般随压力的增加而下降。,对纯液体或纯固体，表面张力决定于分子间形成的化学键能的大小，一般化学键越强，表面张力越大,。,(,金属键,)(,离子键,)(,极性共价,键,)(,非极性共价键,),4.2 表面吸附,吸附,：物质在界面层中被富集或被排开的现象,正吸附,：界面层中被富集，界面上的浓度高于体相中的浓度。,(,有实际应用价值的吸附,),负吸附,：组分在界面层中被排开，使界面上的浓度低于体相中的浓度。,物理吸附,与,化学吸附,特点,Langmuir,吸附等温式,定量表示表面覆盖率和平衡压力之间的关系,。,固体在溶液中的吸附,固体自溶液中的吸附是溶质与溶剂分子争夺表面的净结果。（三种力）,表面活性：表面张力降低。,表面活性剂：很强表面活性、表面张力显著下降。,表面活性剂的分子结构特点,表面活性剂产生表面活性的原理,胶束,临界胶束浓度,亲水亲油平衡及,HLB,计算,表面活性剂的重要作用,1.,增溶作用,某些难溶性药物在,表面活性剂,的作用下，在溶剂中增加,溶解度,并形成溶液的过程，叫增溶。,被增溶物均匀地分配于胶束的内部。,表面活性剂的重要作用,2,.,润湿和铺展,物体润湿性质的改变：,降低液体表面张力，改变接触角的大小。,接触角表示液体在固体表面润湿程度,第五章 药物制剂的电磁学性质,溶胶的双电层结构,扩散双电层模型,吸附扩散双电层模型,10/20/2025,第七章 药物的溶解,第一节 概 述,溶质,-,溶剂间作用力,极性分子,-,定向力,极性分子,-,非极性分子,-,诱导力,非极性分子,-,色散力,离子,-,极性（非极性）分子,-,作用力,定向力,：极性分子和极性分子相互接近时,它们的固有偶极同极相斥而异极相吸,就使得极性分子定向排列,因而产生的分子间的作用力。,极性分子的固有偶极越大,定（取）向力越大,.,诱导力,：,当极性分子和非极性分子相接近时,非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下发生极化而产生诱导偶极,.,该诱导偶极与极性分子的固有偶极相互吸引而产生的作用力。,极性分子的固有偶极矩,越大,(,非,),极性分子的变形性越大,则诱导力就越大,.,色散力,：,无论是极性分子还是非极性分子均存在瞬时偶极,这种靠瞬时偶极产生的作用力。,色散力是普遍存在的,.,色散力的方向是多变的。,溶剂的极性,介电常数,表示溶剂极性大小,（,1),极性溶剂,（,2),非极性溶剂,（,3),半极性溶剂：,(4),复合溶剂：两种以上，能增加物质溶解度。其介电常数,m,是各组分介电常数,(1,、,2),与其体积分数,(,l,、,2),乘积之和。,二、溶解度与活度,表观溶解度,：组成的各个成分的溶解度的加权和。,特性溶解度,：是指不含任何杂质的药物在溶剂中不发生解离也不发生相互作用时的溶解度。是药物的重要物理参数之一。,分配系数,：,恒温恒压，一物质溶解在两个共存而又不相溶的溶剂中，而溶质在两种溶剂中分子大小相同且浓度不大，达到平衡时，该物质在两溶剂中的浓度比。,药物的分配系数，亲脂性。,2,分配系数的测定,经典法：,药物饱和水溶液：浓度,C,1,，体积,V,1,；,有机溶剂体积：,V,2,；,平衡时有机相浓度：,C,2,，有机相药量,C,2,V,2,，,水相剩余药量,M=C,1,V,1,一,C,2,V,2,分配系数计算：,P=C,2,V,2,/M】,常用正辛醇,水分配系数,第二节 影响药物溶解的因素,温度：,吸热过程,溶解度随温度升高而升高；,放热过程,溶解度随温度升高而降低。,温度对部分互溶体系溶解度的影响及常见体系,粒径大小,可溶性药物,粒子大小对溶解度影响不大；,难溶性药物,粒子半径大于,2000nm,时粒径对溶解度无影响,0.1,100nm,时溶解度随粒径减小而增加。,晶型：,多晶型药物溶解度和溶解速度：水合物,无水物,有机化物,pH,：有机弱酸、弱碱及其盐类,电解质,强电解质：一般随温度升高溶解度增大。含结晶水,弱电解质：溶解度主要取决于溶剂、温度和,pH,。,难溶性物质：增大溶解度：混合溶剂或采用固体分散法等。,助溶（,hydrotropy,）：难溶性药物与加入的第三种物质在溶剂中形成可溶性络合物、复盐或缔合物等,以增加药物在溶剂,(,主要是水,),中的溶解度,增溶,(solubilizaion),：某些难溶性药物在表面活性剂的作用下,在溶剂中溶解度增大并形成澄清溶液的过程。,潜溶,(cosolvency),：在混合溶剂中各溶剂在某一比例时,药物的溶解度比在各单纯溶剂中溶解度出现极大值。,第八章 制剂成型前操作技术原理,粉碎,粉碎,机制,:,破坏固体物料分子间内聚力。,影响粉碎效果的因素：,1.,材料的性质,2.粉碎方式,3温度,4水分,提取,超临界流体,优点：,原理：利用超临界二氧化碳对某些特殊天然产物具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，调控压力和温度改变超临界二氧化碳溶解能力。,影响因素,微波：加热方式,超声提取：原理及,影响因素,分离,膜分离推动力,1,、压力差（也称跨膜压差）：微滤（,MF）、,超滤（,UF）、,纳滤（,NF）,与反渗透（,RO）,2,、浓度差：,透析技术,3,、电位差：,电渗析技术）,4,、温度差,吸附,影响吸附分离的因素,凝聚,(,coagulation),过程：混悬液加无机电解质，电性中和，微粒凝聚沉降沉淀分离，相分离。,絮凝(,floeculafion,),过程：混悬液中加高分子，微粒与其相互吸附架桥，悬浮粒子黏结成团逐渐沉降。,影响絮凝作用因素,微粒与悬浮液性质：,微粒粒径与沉降速度成正比,Stokes,定律,乳剂种类,1),普通乳,：,1,100,，,W/O,或,O/W,2),复乳,(,multiple emulsions),：,W/O/W,或,O/W/O,。,3)微乳,(,microemulsions,),4)半固体乳剂,5)静脉用脂肪乳剂,包合原理,物理过程，主、客分子之间不发生化学反应,形成条件：取决于主分子和客分子的立体结 构和极性,包合物的稳定性：,取决于,两种分子间的范德华力强弱。,包合技术特点,固体分散技术,特点：,（1)难溶性药物：分散到水溶性载体,(2),易挥发、易分解药物，稳定性,，减少用药,，,不良反应,。,(3),水溶性药物：以水不溶性和肠溶性材料为载体，定位释放。,药物在固体分散体几种存在方式,第九章 制剂成型原理与技术,囊材种类及典型囊材,天然高分子：明胶、阿拉伯胶、壳聚糖、蛋白质,半合成高分子：纤维素衍生物,合成高分子：生物可降解 生物不可降解,微囊的释药过程,单凝聚法、复凝聚法制备微囊,制粒：干法制粒、湿法制粒原理,压片用原料要求,影响片剂强度的因素,1,、原辅料的性质,原辅料的可压性：塑性强，结合力强。,原辅料的结晶形态：立方晶系最佳。,原辅料的熔点：熔点低，片剂硬度大。,2,、压片条件,压力大小：一般压力越大，片强度越大。,物料受压时间：延长压缩时间、增加最高压力持续时间，可增大某些片剂强度。,3,、粒度,原料粒度：通常粒度越小，片剂强度越大。,粒子聚集体：采用已聚结的粒子压片，强度大。,压片用原料要求有,第十章 新型释药技术与原理,第一节 延缓与控制释药,缓释制剂,:,用药后能在较,长时间内持续,释放药物，长效作用的制剂。,一级速率。,控释制剂：药物在预定时间内以,可控速率,释放，血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围内的制剂。,零级或接近零级速率。,特点,优点：减少给药次数，对半衰期短或需频繁给药的药物，可改善了病人的顺应性；,血药浓度平稳，减少“峰谷”现象；,降低毒副作用，提高疗效；,较好的发挥药物治疗效果；,按要求定时、定位释药。,局限性：价格昂贵；,易产生体内药物蓄积；,降低了随机调节剂量的可行性；,受胃肠转运时间的限制，体内吸收不完全，生物利用度低。,缓控释药物制剂释药原理,溶出：Noyes-Whitney,扩散,溶蚀与扩散溶出结合,渗透压,离子交换,什么是经皮治疗系统？,什么是靶向制剂？通过载体使,药物,选择性的浓集于病变部位的给药系统。,靶向制剂的三要素：定位浓集、控制释药以及无毒可生物降解,第十一章工艺优化设计原理与方法,试验设计的实施程序一般分为六步：,明确试验目的，确定试验指标；,选取试验因素和水平；,选定试验设计法，配置因素和水平；,进行试验；,数据分析；,结论与建议。,试验设计中的常用术语：,指标、,因素、水平,实验室试验时，范围应尽可能大；生产试验时，不宜太大。,平的间隔大小根据设备控制精度选择。,试验设计基本原则：随机化原则、局部控制原则和重复原则。,第十二章 药物制剂的稳定性,药物制剂的稳定性包括化学稳定性、物理稳定性、生物稳定性。,药物的化学降解途径,影响药物制剂降解的因素,稳定性试验包括：影响因素试验、加速试验、长期试验,药物在固体制剂中的降解途径,固体剂型的化学降解动力学,（一）,成核作用理论,（二）液层理论,（三）局部化学反应原理,（四）非线性理论,第十三章,药物制剂的体外溶出度评价,溶出度测定原理：,Noyes-whitney,溶解扩散方程,影响药物溶出的因素,