Particle-Particle Adhesion in Pharmaceutical Powder Handling pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Podczeck, Fridrun

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:1998-9

价格:$ 110.74

装帧:HRD

isbn号码:9781860941122

丛书系列:

图书标签:

Pharmaceutical Powder
Particle Adhesion
Powder Handling
Adhesion Science
Drug Delivery
Formulation
Manufacturing
Granulation
Cohesion
Triboelectricity

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具体描述

This work describes the physical principles of adhesion between particles and surfaces. These principles are applied to pharmaceutical processes involved in the manufacture of solid dosage forms such as powder, granules, tablets and dry powder inhalations. To help in the understanding of the physical properties of solid surfaces, an introduction to the theory of friction is given, and techniques for measuring particle adhesion and fracture mechanical properties of powders are introduced, as far as these are relevant to the processes discussed.

药物粉体处理中的颗粒间粘附：基础理论、实验表征与工程应用本书旨在全面深入地探讨药物粉体处理过程中至关重要的一个核心问题——颗粒间粘附（Particle-Particle Adhesion）。尽管粘附现象普遍存在于涉及粉末操作的各个环节，但其复杂性、对工艺性能的显著影响以及精确预测和控制的难度，使其成为制药工程领域一个持续的挑战。本书将理论基础、先进的实验表征技术与实际的工程应用紧密结合，为研究人员、工艺工程师以及质量控制专家提供一个全面且实用的参考框架。第一部分：粘附现象的微观基础与理论建模 (The Microscopic Basis and Theoretical Modeling of Adhesion Phenomena) 本部分首先构建了理解颗粒间粘附现象的理论框架。我们将从最基础的分子间作用力出发，详细阐述范德华力（Van der Waals Forces）、静电力、毛细管力以及表面张力在粉末体系中的具体表现和相对贡献。药物粉体通常具有复杂的表面化学性质，因此，表面能（Surface Energy）、表面粗糙度、静电荷累积以及环境湿度对粘附力的调控作用将被深入分析。 1.1 表面物理化学基础：探讨了材料的本征属性（如晶型、孔隙率）如何影响表面能和反应活性。特别关注了非晶态物质和结晶性药物在形成粘附键时的差异。 1.2 粘附力的定量理论模型：重点介绍并比较了适用于微米和纳米级颗粒体系的经典接触力学模型，如JRK（Johnson-Kendall-Roberts）模型、JKR模型和DM（Derjaguin-Muller-Toporov）模型。讨论了如何修正这些模型以适应颗粒几何形状不规则（非球形）的实际情况。 1.3 粘附力的环境依赖性：详细分析了湿度、温度和气氛组成如何通过影响吸附水膜的厚度和性质，从而显著改变颗粒间的粘附强度和接触面积。针对亲水性和疏水性药物粉体，分别探讨了其在不同相对湿度下的粘附行为转变机制。第二部分：先进的粘附力表征技术 (Advanced Techniques for Adhesion Force Characterization) 准确量化颗粒间的粘附力是进行有效工艺控制的前提。本部分系统性地回顾和评估了当前最先进的、能够提供单颗粒或少量颗粒接触力的实验技术。 2.1 单颗粒力测量技术：重点介绍原子/原子力显微镜（AFM）在测量亚微米颗粒粘附力方面的应用。讨论了如何通过原子力显微镜的接触模式和动态模式，精确分离出粘附力、弹性恢复力和毛细管力。 2.2 宏观与介观粉体流动性测试：详细描述了利用流变仪、旋转剪切测量仪（Rotor Shear Tester, RST）和压缩试验机对大批量粉末的内聚强度（Cohesion Strength）进行测定。解释了如何将宏观测量结果（如崩落角、流动指数）与微观粘附力联系起来。 2.3 动态粘附力评估：讨论了利用碰撞测试仪（Impact Tester）和高速流化床设备，评估颗粒在高速冲击或剪切作用下所需的剥离能量。这对于理解颗粒在气力输送和混合过程中的行为至关重要。第三部分：粘附力在药物制剂工艺中的影响与控制策略 (Impact and Control Strategies in Pharmaceutical Processing) 粘附力是决定药物粉体能否成功通过混合、制粒、压片和包装等关键工艺步骤的主要因素。本部分着重于粘附力如何转化为实际的工艺问题，并提出针对性的工程解决方案。 3.1 粘附力与粉体流动性的负相关性：深入分析了高粘附力如何导致料斗堵塞（Bridging and Rat-holing）、粉末架桥以及混合不均（Segregation/De-mixing）。讨论了在关键工艺设计中如何预先评估粘附力导致的流动性下降风险。 3.2 粘附力在湿法和干法制粒中的作用：在湿法制粒中，粘附力与液桥作用协同决定了颗粒团聚的程度和粒径分布。在干法辊压制粒中，粘附力是影响压实密度和片剂硬度的内在因素。分析了粘附力如何影响碎裂强度和溶出速率的控制。 3.3 粘附力的主动调控技术：提供了多种控制和降低颗粒间粘附力的工业化手段：表面改性技术：详细阐述了通过喷涂包衣（如使用疏水性或惰性材料）来降低表面能和减少毛细管作用的策略。环境控制：强调了精确控制环境湿度和温度在减少静电荷累积和水膜形成中的关键作用。添加剂应用：探讨了流动助剂（Glidants，如滑石粉、二氧化硅）的作用机制，即通过物理隔离颗粒接触点和降低颗粒间接触应力来间接降低有效粘附。机械干预：讨论了高剪切混合设备参数（如转速、停留时间）的优化，以在不引起过度粘附的情况下实现均匀混合。第四部分：建模与模拟在预测粘附行为中的应用 (Modeling and Simulation in Predicting Adhesion Behavior) 本部分关注计算方法在理解和预测复杂粉体行为中的前沿应用。 4.1 离散元法（DEM）的集成：阐述了如何将第一部分建立的微观粘附力模型（如JKR、毛细管力）集成到离散元法仿真中，以宏观地预测混合均匀性、料仓填充和压片过程中的颗粒运动学。 4.2 多尺度建模的挑战：探讨了连接微观粘附力与宏观粉体性能（如压缩性、松装密度）之间的尺度转换问题，以及如何利用多尺度方法进行工艺参数的虚拟优化。结论与展望 (Conclusion and Future Perspectives) 本书最后总结了颗粒间粘附现象的复杂性，并展望了未来的研究方向，包括对纳米药物载体粘附的特殊研究、原位监测技术的发展，以及更智能化的闭环工艺控制系统，以期实现对药物粉体操作的精细化、稳健化控制。本书不仅是理论探索，更是指导实践的工程手册。