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 食品和制藥行業(yè)中廣泛使用小袋包裝,，為消費(fèi)者提供定量的小劑量產(chǎn)品,。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，小袋灌裝必須確保均勻一致,，重量差異小,，含量均勻度高。偏差過(guò)大不僅會(huì)帶來(lái)成本問(wèn)題,，涉及到藥物時(shí)還可能危及患者健康,。不僅是小袋包裝，這一類問(wèn)題也發(fā)生于各種規(guī)格的灌裝工藝中,，例如中型散裝容器,、麻袋、膠囊,、沖模,。

若能判別實(shí)現(xiàn)均勻灌裝時(shí)混合物粉體所需特性，有助于優(yōu)化新處方,，避免投入過(guò)多的成本和時(shí)間,，減少含量均勻度偏低和重量差異較大的問(wèn)題。

不同混合物的性能

使用三個(gè)批次的藥物混合物灌裝小袋裝口服制劑,。三個(gè)批次的樣品從料靴流入小袋時(shí)流動(dòng)表現(xiàn)不同,，導(dǎo)致小袋之間重量差異明顯。樣品A表現(xiàn)良好,，樣品B（粒徑分布較寬）性能一般,，樣品C雖然粒徑分布與樣品A相同，但加工過(guò)程中表現(xiàn)很差,，說(shuō)明考察粒徑不足以對(duì)決定樣品的性能,。

使用FT4粉體流變儀?分析三批樣品，確定樣品之間的差異如何影響工藝性能,。

測(cè)試結(jié)果

動(dòng)態(tài)測(cè)試：充氣能

由于引入空氣,，氣流作用抬升顆粒使其分離，減少了顆粒間相互作用和整體的流動(dòng)阻力。顆粒間分離程度是衡量粘結(jié)強(qiáng)度的可靠指標(biāo),。樣品A產(chǎn)生的充氣能（AE）最大,，這可能是因?yàn)橥笟庑暂^好（參見(jiàn)下文）。對(duì)于透氣性良好的粉體,，空氣易于穿透粉床,，因此對(duì)于顆粒排列結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。相反地,，樣品C產(chǎn)生的AE最小,，這可能是由于透氣性較差。并且對(duì)于充氣敏感的粉體更易發(fā)生分層和揚(yáng)塵,，都會(huì)對(duì)含量均勻度造成不利的影響,。

動(dòng)態(tài)測(cè)試：基本流動(dòng)能

樣品A的基本流動(dòng)能（BFE）最小，在粉體中移動(dòng)槳葉所需能量較少,。樣品C的基本流動(dòng)能最高,。BFE較低表明粉體能夠在料靴這類強(qiáng)制流動(dòng)進(jìn)料的條件下自由流動(dòng)。

整體測(cè)試：透氣性

樣品C粉床壓降最大（透氣性最差）,，表明氣流阻力最大。較差的透氣性意味著粉體進(jìn)入小袋時(shí)夾帶的空氣無(wú)法逸出,，導(dǎo)致批次間重量差異較大,。樣品A的透氣性比樣品B更差，說(shuō)明某一參數(shù)的極端情況難以獲得最佳的性能表現(xiàn),。

整體測(cè)試：可壓性

樣品A的可壓縮性最高,，可能是因?yàn)榉蹖觾?nèi)產(chǎn)生了團(tuán)聚物。這一特性通常與粘性較強(qiáng)的粉體相關(guān),，但穩(wěn)定的團(tuán)聚物也有助于提高含量均勻度,。樣品A本身較大的可壓性似乎并未對(duì)灌裝工藝造成不良影響，很可能是因?yàn)楣嘌b過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力較小,。

整合四組數(shù)據(jù),，構(gòu)建能夠預(yù)測(cè)工藝性能的設(shè)計(jì)空間。如果新樣品的結(jié)果落于每項(xiàng)測(cè)試參數(shù)的“綠色”區(qū)域,，可以預(yù)測(cè)該粉體的加工性能與樣品A相似,。如果結(jié)果落于“黃色”區(qū)域，可能存在性能不佳的風(fēng)險(xiǎn),，使用樣品時(shí)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎,。如果結(jié)果落于“紅色”區(qū)域，則粉體性能可能與樣品C差不多,，很有可能發(fā)生問(wèn)題,。“紅色”區(qū)域中的樣品應(yīng)該盡早剔除,，規(guī)避過(guò)程中流動(dòng)性較差的問(wèn)題,，從而提高生產(chǎn)效率,、減少浪費(fèi)。

結(jié)論

FT4使用動(dòng)態(tài)和整體特性表征技術(shù),，能夠量化三批表現(xiàn)不同的樣品,，得到明確、可重復(fù)的結(jié)果區(qū)分差異,。這些結(jié)果也說(shuō)明任何單一參數(shù)不足以充分理解加工表現(xiàn),，因此需要采用多元測(cè)試方法。

結(jié)果顯示在灌裝操作中,，動(dòng)態(tài)流動(dòng)阻力較?。ɑ玖鲃?dòng)能小）和透氣性較好（充氣能高,，壓降?。┑姆垠w性能最好。與之相反,，流動(dòng)阻力較大且充氣較敏感的粉體性能較差,。就此可以確定設(shè)計(jì)空間，評(píng)估新處方并預(yù)測(cè)其性能表現(xiàn),。

粉體流動(dòng)性并非材料的固有屬性,，而是粉體在特定設(shè)備中以其所需的方式流動(dòng)的能力。成功的加工需要粉體與工藝完美匹配,，相同的粉體在某一加工過(guò)程中性能良好,，而在另一過(guò)程中表現(xiàn)不佳，這一情況并不罕見(jiàn),。因此,，需要多種特性表征方法所得出的結(jié)果與工藝過(guò)程的評(píng)估相關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)建可接受過(guò)程行為對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)計(jì)空間,。FT4的多元表征方法并非依靠單一特性來(lái)描述所有過(guò)程性能,，而是模擬一系列單元操作，以便直接研究粉體對(duì)各種加工過(guò)程和環(huán)境條件的響應(yīng),。

欲知更多信息,，或預(yù)約FT4粉體流動(dòng)性測(cè)試儀演示，歡迎聯(lián)系：

麥克默瑞提克（上海）儀器有限公司

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麥克儀器公司是提供材料表征解決方案的全球領(lǐng)先廠商,，在密度,、比表面積及孔隙度、粒度及粒形,、粉體表征,、催化劑表征及工藝開(kāi)發(fā)等五個(gè)核心領(lǐng)域擁有一流的儀器和應(yīng)用技術(shù)。

麥克儀器公司成立于1962年，總部位于美國(guó)佐治亞州諾克羅斯,，在全球擁有400多名員工,。公司同時(shí)具備豐富的科學(xué)知識(shí)庫(kù)和一流內(nèi)部生產(chǎn)制造，為石油加工,、石化產(chǎn)品和催化劑,、食品和制藥等多個(gè)行業(yè)，以及下一代材料例如石墨烯,、MOF材料,、納米催化劑和沸石等表征提供高性能產(chǎn)品。公司設(shè)有Particle Testing Authority（PTA）實(shí)驗(yàn)室,可提供商業(yè)測(cè)試服務(wù),。

戰(zhàn)略收購(gòu)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體和催化等工業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域提供優(yōu)化、集成的解決方案,。