粉體是藥物研制過程中始終無法規(guī)避的一個話題，也是片劑生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的中間體物料，制劑制備的成功與否與粉體性質(zhì)有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)。本文系對粉體關(guān)鍵屬性的總結(jié)，以期大家在研發(fā)以及生產(chǎn)過程中能更好的理解其性質(zhì)并運用其性質(zhì)。
通常說起粉體腦海中最直接的反應(yīng)應(yīng)該是一系列顆粒狀物質(zhì)的混合體，但若從其物質(zhì)組成的根本出發(fā)粉體并非看上去那么簡單。粉體是什么？粉體是固、液、氣三相互相作用而產(chǎn)生的一個復(fù)雜體系。面對復(fù)雜體系當(dāng)然也無法采用某一個參數(shù)或方程來表征其性質(zhì)，因此產(chǎn)生了形形色色的表征粉體性質(zhì)的參數(shù)，例如：粒度分布（PSD）、密度、形狀、晶型、水分、表面形態(tài)、表面面積、靜電力、毛細管作用力、氫鍵、孔隙率、彈性、脆性、引濕性、脫氣性……等不同維度的描述參數(shù)。
基于對粉體固、液、氣三相交互作用的理解，粉體的表觀性能可主要分為如下六種：
一：流動性，表征粉體流動能力的性質(zhì)
二：成形性，表征粉體在外力作用下的結(jié)合成形的性質(zhì)
三：再分散性，表征粉體間結(jié)合力強弱的性質(zhì)
四：引濕性，表征粉體對環(huán)境濕度的敏感性質(zhì)
五：透氣性，表征氣體透過粉體的難易的性質(zhì)
六：粘結(jié)性以及黏附性，表征粉體間以及粉體與接觸表面的作用性質(zhì)
對上述每一種粉體性質(zhì)亦可通過多種參數(shù)來表達。
流動性
流動性是固體制劑開發(fā)者時常面對的一項粉體特性，該特性也直接影響著工藝可行性，然而如何才能更好的描述的粉體流動特性可參考如下幾項參數(shù)
參數(shù)1：休止角（Angles of repose）通常也成為崩潰角，是國內(nèi)較為常用的粉體流動性模型參數(shù)，系通過計算粉體因重力作用垂直流動時形成的圓錐形結(jié)的平面夾角而得，一般情況下可粗糙的認為該角度小于40°即可滿足工業(yè)化生產(chǎn)過程中對粉體流動性的要求。
參數(shù)2：卡爾指數(shù)（Carr Index），是國外較為常用的一項參數(shù)，系通過粉體的壓縮度來表征其流動性
Carr Index=(DT-DB)/DT*100%
參數(shù)3：豪森納比（Hausner ratio）也是國外較為常用的一項參數(shù)，系通過粉體的壓縮度來表征其流動性
Hausner ratio=DT/DB
注：DT:粉體的振實密度、DB粉體的堆密度
參數(shù)4：基本流動能（Basic flow energy）系通過計算粉體流動阻力做功大小來判斷的粉體流動性質(zhì)的一項參數(shù)，流動能越小代表流動阻力越小即流動性越好，是目前最為科學(xué)的一項表征粉體流動性質(zhì)的參數(shù)。
友情提示：壓縮性是表征在應(yīng)力存在作用下粉體壓縮比的一項參數(shù)，而非應(yīng)力移除后的壓縮比。因為在一定的壓縮范圍內(nèi)壓縮過程存在彈性形變、當(dāng)應(yīng)力移除會發(fā)生彈性回復(fù)作用（例如：不同應(yīng)力施加于皮球其壓縮比顯然不同，而當(dāng)應(yīng)力移除后皮球復(fù)原表現(xiàn)處相同的壓縮比，故而壓縮度是一個應(yīng)力存在狀態(tài)下的參數(shù)）
影響粉體流動性的因素是多種多樣的，我們通常可從粉體組成三個相態(tài)進行探索，例如：固相的物理化學(xué)屬性PSD、表面形態(tài)、密度，水相的含水量以及氣相的脫氣性等等方向。
成形性（Compatibility），也通常稱為可壓性
成形性是片劑制備過程中工藝可行性的重要考核指標(biāo)，系指在粉體壓縮成一定尺寸物理形狀的能力。就片劑而言成形性通常用抗張強度來表示，該強度為通常通過不同壓力條件下片劑硬度，相同壓力條件下不同粉體的硬度差異可以體現(xiàn)其成形性的差異。
影響粉體成形性的根本原因也應(yīng)從固、液、氣三個角度出發(fā)，固態(tài)性質(zhì)中晶型、粒度分布、形狀以及密度均會影響成形性、液態(tài)含水量會影響顆粒壓縮界面的粘結(jié)性能、由于氣體壓縮的彈性形變屬性脫氣的速度以及徹底程度也會顯著影響壓片的成形性。
再分散性
該性能在DPI中較為關(guān)鍵，系指在氣流作用下原本結(jié)合在一起的混合粉體彼此再度分離的過程。該性能的優(yōu)劣主要受粉體間各種作用力的影響。故而粒子間結(jié)合形式?jīng)Q定其再分散能力，靜電力、氫鍵、范德華力、毛細管作用力等多種力的強弱可依據(jù)粉體的表面形態(tài)、表面積、含水量以及載電荷性來綜合分析。
引濕性
引濕性也是粉體的重要特性之一，實際研發(fā)過程中通常會被人忽視。然而由于混合粉體的引濕性會顯著于單一粉體，根據(jù)臨界濕度乘積原理：RH=RH1*RH2，產(chǎn)品設(shè)計階段應(yīng)盡可能避免對環(huán)境濕度存在較為嚴苛的挑戰(zhàn)，以控制后期放大的可行性風(fēng)險。粉體的引濕能力與粉體的固相性質(zhì)相關(guān)，通常情況下無定型較晶型對濕度更敏感。
氣體透過性
如前文所述氣體透過性會影響粉體的流動性以及成形性，系通過氣體貫穿整個粉體時所受阻力來表征。氣流通常則所受阻力就小即表明粉體間的聚集粘連行為較弱故而流動性就會較好，于此同時壓縮過程中排氣性就會優(yōu)良故可提高成形性。粉體的透氣性與固態(tài)的顆粒表面形態(tài)、PSD、表面積、形狀，液相的含水量（含水量高毛細管作用增強、靜電作用減弱）等相關(guān)。
粘結(jié)性以及黏附性
該性能也會影響制劑的工藝可行性，粘結(jié)性是粉體能否混合均勻的關(guān)鍵屬性同時也會影響粉體的流動性，粉體間黏附性可改變粉體的表面性能而改善粉體的物理性能。例如，助流劑由于其優(yōu)良的黏附性可改善顆粒表面的粗糙程度進而改善流動性，潤滑劑采用其黏附與顆粒表面以及設(shè)備表面而減少顆粒與顆粒之間以及顆粒與設(shè)備之間的摩擦力來提高粉體的流動性能。粉體的表面性能、形狀、粒度分布以及水分等屬性均會影響其粘結(jié)性和黏附性。
