針對膠囊填充的粉體表征技術

膠囊廣泛用于遞送定劑量的口服或吸入藥物。口服給藥單劑量的填充量通常為50-500 mg，然而口服吸入制劑的規格卻小得多，大部分為0.5-15 mg。口服吸入制劑其處方較小的劑量以及微細顆粒含量都對研發造成了一定的挑戰。是否能夠表征粉體并且建立測得的性能與定量裝置內部的行為兩者之間的相關性，決定了最終能否成功地填充膠囊。研究表明整體、剪切、動態粉體行為都影響了膠囊的填充性能，因此兼具三類測試方法的粉體測試儀器顯然是最合適的表征手段。

膠囊填充的商業化技術包括：劑量盤和填塞桿，定量插管和真空鼓式。不同填充設備的運行原理各不相同，但加工步驟中諸多相似。基本上，都是先將粉體從一個已知容量的密閉空間中取出，然后壓緊這一劑量的粉體，保證一定密度的填充完全，最后將壓緊的粉塊移至合適的插孔，完成膠囊填充。

動態測試直接量化了粉體流動的難易程度。基本流動能（BFE）描述了壓縮過程中的流動性能，而比流動能（SE）反映了粉體在無約束條件下流動的難易程度。研究表明這兩個參數均與膠囊填充過程相關，起初粉體在低應力的狀態下流入空腔或空模，受到壓力的同時向模具中擠入更多的粉體，得到最后所需的填充量。BFE，SE與填充劑量的一致性直接相關，而填充劑量的一致性也是加工性能表現的重要指標。

在壓制的過程中，粉體的壓縮性也很重要。壓縮性指一定壓力條件下粉體樣品體積變化量的整體參數。壓力通常作用于整體，對于易于壓縮的粉體，使得粉體在作用力點正下方區域最大程度地固結、致密化。與之相反，對于不易壓縮的粉體，所施加的軸向作用力更有效地傳遞至整個劑量，壓縮更加的均勻。因此這類粉體在填充過程中更易于壓縮至均勻的密度，確保獲得相同的劑量。

最后，通過剪切測試可深入研究壓制后粉體的強度，以及粉體與加工設備表面相互作用的強度。傳統的剪切測試數據量化了樣品的粘性，如今使用相似技術可以獲得壁面摩擦的數據，對比研究粉體粘附于加工設備表面的可能性。理想化的處方應當具有足夠的粘性，壓縮成能夠穩定轉移的粉塊，但同時粘壁的作用較小，以免污染加工設備的表面。

最后需要說明的是，為了獲得最佳的加工表現，如何平衡粉體的性能變得十分重要。對于膠囊填充而言，能夠表征剪切、整體、動態性能的粉體測試儀器可提供全面的數據庫，幫助處方設計和開發趨于平衡，也是經濟效益最佳的選擇。