利用PFT粉體流動儀對比表征藥粉的流動性能

前言

左氧氟沙星，是喹諾酮類藥物中的一種，具有廣譜抗菌作用，呈現為黃色或灰黃色結晶性粉末。

本案中，我們采用Brookfield PFT粉體流動測試儀對兩種左氧氟沙星粉末樣品進行流動性能的測量，以對比評估兩種藥粉的流動性。

方法與結果

1、方法及設備

（1）測試方法：

流動函數測試（剪切盤）

壁面摩擦測試（摩擦盤）

（2）測試儀器：PFT粉體流動測試儀

（3）標準流動函數（如下）

標準流動函數曲線是在理想狀態下對粉體的流動性進行了分類，有四條標準曲線將粉體流動性分成了5部分：*自由流動、容易流動、粘結、非常粘結、不流動。標準曲線對應的斜率值為：0.1，0.25， 0.5，1。流動函數曲線反映了在不同壓力下粉體的流動行為，同一種粉體可能在不同壓力條件下呈現出兩種或者兩種以上的流動行為（如圖藍色曲線，在低壓力條件下粉體呈現出非常粘結的情況，在壓力升高后流動性變好到粘結區）。

2、測試與結果

（1）流動函數

兩種產品的流動性：左氧氟沙星A＞左氧氟沙星B。

斜率值：左氧氟沙星A：0.04，左氧氟沙星B：0.27，斜率越大，流動性越差。

通過觀察送檢樣品，此次流動性的測試結果與感官有很好的一致性。

（2）內摩擦角

兩種產品的內摩擦角在初始壓力下：左氧氟沙星A：46°，左氧氟沙星B：64.7°，這個跟粉體的流動性能正相關。但是隨著壓力的升高藥粉內摩擦角變得最小；內摩擦角反映的是散粒物料層間的摩擦特性，角度越大摩擦越大，所以降低粉體的內摩擦角是加快粉體通過性能的一個方法。

（3）密度曲線

兩種產品的松裝密度：左氧氟沙星A和B的松裝密度差不多，說明在自然堆積狀態密度基本一樣。本案中，左氧氟沙星B的壓縮率為39.1%，相對較大；左氧氟沙星A的壓縮率為8.40%，相對較小。

粉體的壓縮指數和壓縮率反應的是粉體的可壓縮性能，值越大說明粉體越容易壓縮。一般情況下壓縮率或者壓縮指數越大，粉體越容易結塊。本案中，左氧氟沙星B的壓縮指數為1.64，相對較大；左氧氟沙星A的壓縮指數為1.11，相對較小。

（4）鼠孔尺寸和拱架尺寸

通過鼠孔和拱架尺寸值可以對料斗設計有一定的指導作用，當開口尺寸大于臨界值時，則不會產生阻塞等問題。左氧氟沙星B產生了較大的鼠孔尺寸，說明此產品在灌裝運輸過程中容易產生阻塞，對應的拱架尺寸也較大，也更易產生阻塞。

此鼠孔尺寸和拱架尺寸是在料倉直徑2m，高度8m條件下計算得到，如改變料倉參數，結果會跟著改變。左氧氟沙星A 的鼠孔尺寸 0.326m，拱架尺寸 0.042m；左氧氟沙星B 的鼠孔尺寸 1.311m，拱架尺寸 0.32m。

（5）壁面摩擦

壁面摩擦反應的是產品與料斗或者管道接觸時摩擦力的大小，壁面摩擦角越大說明摩擦力越大。可以看到隨著壓力的增大，壁面摩擦角在減小；初始壓力下壁面摩擦角是一個很小的角度，說明此粉末在管壁中流動較為順暢。

結果分析

兩種產品的流動性：左氧氟沙星A＞左氧氟沙星B，這與實際產品呈現的狀態*吻合。

兩種產品的內摩擦角在初始壓力下：左氧氟沙星A＜左氧氟沙星B，這個跟粉體的流動性能正相關；但是隨著壓力升高，內摩擦角都降低，說明壓力增加時，流動容易。

兩種產品的松裝密度，幾乎相等，說明在自然堆積狀態下密度相等，這個和質量體積法得到的一致。左氧氟沙星B壓縮率大，說明此粉體容易壓縮，一般情況下壓縮率或者壓縮指數越大，粉體越容易結塊。這個跟流動性的評估結果基本吻合。

兩種產品的鼠孔和拱架尺寸的評估結果顯示左氧氟沙星B產生了較大的鼠孔尺寸，說明此產品在灌裝運輸過程中容易產生阻塞，對應的拱架尺寸也較大，同理也更易產生阻塞，這與以上的評價結果*相符合。

壁面摩擦測試，兩種產品壁面摩擦角都不大，說明在不銹鋼的料斗中，流動順暢。