物理改性玻璃微珠的表征

干粉吸入器是用于肺部药物输送的医疗设备。DPIs中的配方包括载体和药物的胶粘剂混合物。为了达到深肺细小气道，药物颗粒的空气动力学直径必须为1µm ~ 5µm。yabo214

这yabo214种尺寸的颗粒具有较强的粘性，并表现出较差的流动性能和较差的剂量。因此，已经发明了以载体为基础的制剂，其中药物附着在较粗的具有足够流动性的载体颗粒(50µm - 200µm)的表面。yabo214

载体与药物之间的粒子间相互作用在载体型干粉吸入器(dpi)中起着至关重要的作用。至关重要的是，一方面，它们足够高，使药物附着在载体上，以确保均匀给药，另一方面，足够低，使药物在吸入过程中分离，以保证。

本文分析了球磨机内冲击和摩擦物理表面处理对玻璃微珠的影响。通过用小而硬的研磨材料处理玻璃珠，只有在大放大率下才能看到非常精细的表面粗糙度，如图1所示。亚博网站下载

图1所示。玻璃微珠在不同处理阶段。

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采用400 ~ 600 μ m的玻璃微珠。研磨材料为碳化钨和石英。亚博网站下载作为比较，钠石灰玻璃珠的莫氏硬度约为6。

碳化钨由奥地利的Wolfram Bergbau und Huetten AG提供，石英由奥地利的Quarzwerke GmbH, Melk/Austria提供。

准备

玻璃微珠的表面改性是在球磨机(球磨机S2, Retsch, Haan/Germany)中通过摩擦和冲击机械进行的。用石英和碳化钨粉在424rpm下分别对玻璃微珠进行4和8小时的处理。研磨材料与玻璃珠的比例为1:1 (V/V)。

处理后，用去离子水反复冲洗玻璃微珠，在150℃烘箱中烘干48小时。样品在分析前存放在干燥器中。

分析

采用氮气作为吸附气体进行了初步分析，但由于上述尺寸的玻璃微珠比表面积较小，无法得到满意的结果。然后用氪作为吸附气体，并进行了进一步的分析。

样品管中填充玻璃微珠，以补偿玻璃微珠的小比表面积，并增加绝对表面积。因此，样品的平均质量约为12克玻璃珠。

使用Tristar II表面积和孔隙度分析仪(Micromeritics Instrument Company, Norcross/U.S.A)进行分析。根据Brunauer-Emmet-Teller (BET)方程，在相对压力0.07 ~ 0.25之间进行7点分析，确定比表面积。

为了研究测量的结果,并确保仪器能够测量这么小的表面区域准确微粒学参考材料氧化铝是权衡,在这么小的数量,绝对面积的范围绝对表面积测量玻璃珠。

将标准品的样品质量降低到0.5g左右，其绝对表面积为0.105m²，这可与测量尺寸范围为0.09 - 0.2m的玻璃珠的绝对表面相媲美²．

尽管标准的样本量很小，测量结果仍然给出了0.24±0.06m的比表面积²/g(平均值，n=3±SD)，在规定范围内(0.28±0.03m)是可接受的²/ g)。

图2显示了一个氧化铝标准BET表面积图的例子。结果表明，即使在制造商规定的测量范围内，该仪器也能提供可行的结果。

图2。用氪分析氧化铝标准品的BET比表面积图(0.05 - 0.025相对压力之间的10点分析，称重分量0.5488g)

图3显示了未经处理和物理改性玻璃微珠的比表面积测量结果。碳化钨处理8小时的玻璃微珠比表面积最高，石英处理4h的玻璃微珠比表面积最低。

石英处理8h，碳化钨处理4h，比表面积介于两者之间。实际上，碳化钨处理4h比碳化钨处理8h的比表面积要小，而石英磨削8h比石英磨削4h的比表面积要大。结果与磨削材料的硬度和加工时间相一致。亚博网站下载

图3。比表面为未经处理的物理改性玻璃微珠(n=3±SD)

结论

气体吸附已被证明是一个合适的工具来量化玻璃微珠表面形貌/粗糙度的变化，即使低于制造商指定的测量范围。

所测量的表面面积与磨削材料的硬度、加工时间和SEM图像一致。亚博网站下载通过减少标准样品的质量，可以证明非常小的表面积测量是可能的。

这些信息来源于Micromeritics仪器公司提供的材料。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问微粒学仪器公司。