科研基礎訓練報告學院：醫(yī)療器械與食品學院專業(yè)：藥物制劑姓名：殷晨學號：1119060213老師：佀國寧(一)如何查閱文獻 3（二）英文文獻的翻譯 52.1介紹 62.2在片劑生產(chǎn)粉末壓縮過程存在的問題 72.3超聲波 72.4超聲應用的原則和程序 82.5超聲輔助粉末壓縮 92.6超聲的物理輔助壓縮過程 102.7提高片劑機械強度 112.8超聲輔助壓縮片劑的局限性 122.8.1材料的適宜性 122.8.2超聲對片劑崩解的不利影響和溶解 132.8.3藥物穩(wěn)定性 132.8.4設備方面的考慮 142.8.5安全性 142.9結論 14（三）ABAQUS6.10的學習 143.1有限元 143.2ABAQUS6.10 153.3ABAQUS建模與仿真的步驟 163.3.1part（零件或部件） 163.3.2Property（材料屬性） 163.3.3Assembly（零件裝配） 163.3.4Step（分析部） 173.3.5Interaction（接觸） 173.3.6.Load（載荷、邊界條件） 173.3.7Mesh（網(wǎng)格） 183.3.8Job（提交分析） 183.3.9Visualization（結果后處理） 18（四）總結 18(一)如何查閱文獻經(jīng)過3個星期的基礎科研訓練學習，我們對以前相對陌生的詞匯‘文獻’有了認識和了解并學習了如何查閱我們所需要的中文和英文文獻。文獻是通過一定的方法和手段、運用一定的意義表達和記錄體系記錄在一定載體的有歷史價值和研究價值的知識。文獻的基本要素是：1.有歷史價值和研究價值的知識；2.一定載體；3.一定的方法和手段；4.一定的意義表達和記錄體系。人們通常所理解文獻是指圖書、期刊、典章所記錄知識的總和。文獻是記錄、積累、傳播和繼承知識的最有效手段，是人類社會活動中獲取情報的最基本、最主要的來源，也是交流傳播情報的最基本手段。按信息被加工的程度我們將文獻資料分為三類。一次文獻：包括圖書，期刊，會議文獻，學位論文，專利文獻，政府出版物，產(chǎn)品樣本，科學報告，標準文獻和檔案等。二次文獻：目錄，題錄，索引和文摘等。三次文獻：綜述和述評等。查詢專業(yè)文獻（尤其是英文論文）應該用Google搜索，大多數(shù)都能直接搜到免費下載或在線的，但某些期刊或會議是收費的就沒辦法了，你可以考慮在百度知道上求助。當然如果你用的是校園網(wǎng)的話，因為高校圖書館一般都購買了主流期刊、會議數(shù)據(jù)庫的版權，所以在校園網(wǎng)內(nèi)就可以直接下載不少收費論文，或者上學校圖書館網(wǎng)站去搜搜看。根據(jù)自己所要檢索的內(nèi)容選擇相應的主題，篇名，關鍵詞，作者，來源期刊等檢索條件，點擊檢索就可以找到自己想要的文獻。如果要查閱英文文獻，可以選擇Elsevier數(shù)據(jù)庫，IEEE數(shù)據(jù)庫，SpringerLink數(shù)據(jù)庫，ASME等數(shù)據(jù)庫。（二）英文文獻的翻譯在藥物粉體壓縮中超聲的原理和應用在藥物粉末壓片過程中使用超聲波是一個新的概念。然而，在冶金，塑料，陶瓷行業(yè)，超聲輔助壓縮已經(jīng)廣為人知。超聲在壓縮過程中體現(xiàn)的優(yōu)點：壓塊的機械可以不施加過大的壓力。因此，借助于超聲相比于傳統(tǒng)的壓制過程可以克服一些在高壓壓縮上的問題，使制造更加經(jīng)濟。盡管超聲輔助粉體壓縮在理論上的認識在20世紀60年代后期取得了巨大進步，但是藥物粉體壓縮在超聲領域仍需要進一步研究。在對藥物和輔料進行更深度的調查后，對擴大超聲輔助技術的實用性范圍以及過程中所涉及的復雜現(xiàn)象都要深入調查。本文在原理，優(yōu)勢，應用方面進行綜述。關鍵詞：藥物粉體壓縮，超聲，壓片2.1介紹片劑是廣泛使用的劑型。片劑簡單而便于管理，可以快速大規(guī)模生產(chǎn)，容易儲存，包裝和分配。片劑容易由粉末壓縮產(chǎn)生，雖然壓縮過程機械操作看似簡單，但仍然存在一些問題：如壓縮低強度的片劑，封蓋，粘結和直接壓縮上都存在有局限性。壓力是一個可能被提高的因素。早期的方法是集中在各種機械裝置的壓片改進上，顯著地改進是在旋轉壓片工藝的設計和機器共同壓片。另外，由于日益增加的醫(yī)藥產(chǎn)品，對粉體壓縮進行深度的研究正在進行。在壓縮過程中，藥物粉體壓縮和粉末冶金，塑料行業(yè)在生產(chǎn)的要求上相一致。其結果是，這些行業(yè)為藥物粉體壓縮提供了基礎研究。在不施加過大的壓力下實現(xiàn)最佳的機械強度。超聲粉末壓縮過程中的應用是實現(xiàn)這一目標的一種新方法。超聲波不是傳統(tǒng)的壓縮過程，所以高壓壓縮相關的問題可能會被克服。2.2在片劑生產(chǎn)粉末壓縮過程存在的問題通常情況下，片劑是由一個單一的連貫的單元模具壓縮粉末所形成的。由于塑性流動和顆粒與顆粒的相互作用導致范德華力的形成，在壓制過程中機械強度增加，因此粉末壓縮可以在特定的強度下壓縮成顆粒。該系列片劑的壓縮噴射過程：過渡的改裝粉末，顆粒變形點接觸，脆性顆粒碎片之間的接合，固體的彈性形變，減壓回收片劑。藥物粉末的可壓縮性是產(chǎn)生缺陷的主要原因。超聲波的原理與應用在藥物片劑生產(chǎn)中可以協(xié)助不可壓縮材料的壓縮2.3超聲波超聲是指聲音的分貝超過18千赫，不能被人耳所能聽到的聲音，超聲波所研究的材料在其結構和化學性質上不會受到任何永久性的改變高強度超聲：從嚴格意義上來說，所有的高強度超聲所產(chǎn)生的能量在力學效應上將導致粒子產(chǎn)生運動。熱：超聲波通過媒介時在介質中損失的能量以熱的形式放出。因為在界面剪切處產(chǎn)生摩擦，所以能量吸收可能會很高。此外，大量的能量轉化成的熱量和超聲振動振幅是成比例的。攪拌：在分散的物質中超聲波會產(chǎn)生劇烈的攪動，這加速了材料中粒子的運動?；瘜W反應：化學活性，特別是氧化反應，可能會加速機械應力的影響：超聲場中能引起材料表面腐蝕嚴重破裂。2.4超聲應用的原則和程序超聲波在10~20千赫茲，10~100千赫茲，1千赫茲~2mhz這些范圍內(nèi)具有協(xié)助粉末壓縮的輔助作用，通常超聲波振幅在60毫米，但高于125毫米的振幅已經(jīng)被用于聚合物的壓制。各種超聲振動模式已被用于不同的應用，但最常用的是縱向，其他如扭轉，徑向或66以組合的形式也被使用。TsujinoandUeoka(1979)施加超聲波振動，在上，下沖頭施加縱向振動模式，模具中施加縱向，扭轉和徑向振動模式，可以壓制成緊湊的金屬粉末。超聲輔助壓縮設備和程序可能會有所不同，這取決于材料處理和成品所需的特性。雖然有不同的電路設計，但所有的超聲波壓縮裝置都包含下列基本部件一、發(fā)電機是一種電高頻單元，其中將傳統(tǒng)的50到60赫茲的直流電轉化為在超聲范圍內(nèi)的20到50千赫茲的交流電。發(fā)電機的實際工作頻率是由換能器的機械共振頻率和耦合器決定的。輸出可能會有所不同，從50瓦到數(shù)千瓦。二，換能器將高電頻發(fā)電機的輸出頻率轉換為高頻機械振動。任何超聲波系統(tǒng)將能量從一種形式轉變?yōu)榱硪环N這是最基本的要素。兩種不同類型的材料，用于轉換機械振蕩，材料為磁或“伸縮”（金屬）和壓電材料（特種陶瓷材料）。磁傳感器是由一批磁性材料制成的，例如，純鎳和鐵鈷合金，選擇這些材料基于外加磁場發(fā)生變形。piezomag—磁傳感器是不常用的，由于其較差的電聲轉換效率（消耗掉約70%的能源為熱）。此外，一個磁轉換器通常需要液體冷卻，其有效的成本是不切實際的。三，耦合器使從傳感器到粉末的機械振動放大。理想情況下，使用一個耦合器其材料應具有良好的聲學性能，抗疲勞強度高，低聲損耗，低密度并且價格不貴。因此，一般選擇的材料是高強度鋁和鈦合金。2.5超聲輔助粉末壓縮它限制了靜態(tài)負荷，溫度以及壓縮時間。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用超聲振動（10~20千赫）提高了金屬壓塊密度和機械強度，導致壓實材料結構的致密性和均勻性增加。雖然大功率超聲振動已被使用來協(xié)助金屬，陶瓷或塑料材料的壓縮，但是醫(yī)藥技術領域只報道了少數(shù)文件，第一個可追溯到1993，這已經(jīng)取得了可喜的成果。因此，超聲仍然是一個輔助壓縮的新方法。用制藥工業(yè)中的粉末，蓋雷（1993）同時應用超聲機械壓力輔助藥物壓縮和化妝品制劑。他所用粉末混合物是5到80%W/

W的至少一種熱塑性材料，如聚乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺，聚氯聚（對苯二甲酸乙二醇酯），其余至少一個非熱塑性無機或有機物質。它發(fā)現(xiàn)在熱塑性產(chǎn)品的存在會形成一個框架，使非熱塑性粉末混合在一起。2.6超聲的物理輔助壓縮過程傳統(tǒng)的壓縮技術結合振動壓實和強夯要添加一個新的技術，允許新的性能（44）。然而，缺乏系統(tǒng)性知識和對超聲的物理輔助壓縮粉末優(yōu)化工業(yè)制藥加工步驟的了解。雖然人們試圖解釋涉及的一些現(xiàn)象，但物理機制這個過程還沒有完全理解。弗里德里克（1965）表明，粉末流因為容易在超聲振動下形成顆粒，這一發(fā)現(xiàn)成為早期的起步階段。在粉末壓實中，基于疊加的高功率超聲，兩種不同的壓實現(xiàn)象會發(fā)生。先是物質運動相對于模具可能發(fā)生，導致在材料和模具之間的摩擦減少；第二，單個粉末粒子相對另一個可能發(fā)生摩擦，使過早接觸顆粒之間形成破碎。研究已經(jīng)表明，超聲波輔助壓縮—錫安的過程所涉及形成熱融合最適合于那些具有高的彈性模量和低熔點（34,46–47）的材料。（顯微鏡顯示在32兆帕的壓力下壓制阿莫爾片的圖片a圖在超聲作用下放大5000倍，b圖在無超聲的條件下放大5000倍，c在無超聲的條件下放大7500倍）。2.6.1協(xié)助直接壓縮方法造粒之前通常要進行粉末壓縮，片劑制造方法的優(yōu)點有如可以直接壓縮，處理快，降低成本，并增加藥物穩(wěn)定性（3,49）。然而，對于一個高劑量的藥物，如乙酰氨基酚，因其具有較差的可壓縮性和流動性，直接壓縮是不可能的。這是因為填料的粘合劑有一個有限的稀釋作用，以及片劑的尺寸和重量是有限的；因此可以使用超聲波來消除這些限制，超聲輔助壓縮技術可以用于在這些情況下，傳統(tǒng)的壓實則不可能。例如，超聲輔助壓實已用于生產(chǎn)高含量制劑無水茶堿片，這是不適合直接壓縮的。2.7提高片劑機械強度(左圖a：乙酰氨基酚片在32兆帕的壓力并存在超聲輔助在電子顯微鏡放大1000倍后的圖片。圖b為放大500倍后的圖片)相干片可以通過超聲輔助制備而成，在較低的壓力下，相比于傳統(tǒng)的壓縮壓片，超聲輔助壓片可以表現(xiàn)出更大的破碎強度和較小的脆性。這些改進的性能使相關的片劑造成內(nèi)部的溫度升高。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)在壓片的布洛芬使用32兆帕的壓縮力和1，2，或5秒超聲（振幅7毫米），片劑的整體溫度分別增加了約19，30，或368c。溫度在片劑常規(guī)壓縮過程中會升高，塑性和應力松弛，彈性下降造成片劑的拉伸強度增加。這也適用于超聲輔助壓縮，在超聲允許提高溫度范圍內(nèi)塑性變形和應力松弛發(fā)生，同時增加顆粒接觸，導致生成壓實度強的片劑。此外，這還會有助于片劑機械強度的增加。2.8超聲輔助壓縮片劑的局限性2.8.1材料的適宜性當考慮超聲輔助壓縮藥物粉末，一些基本的參數(shù)必須要考慮。最重要的是材料的適宜性。必須強調的是超聲輔助藥物粉末的壓縮沒有一種方法可以根據(jù)任何公式做出完美的片劑。材料的物理性質如熔點，接受整形能力變形，顆粒尺寸，和顆粒形狀都影響超聲輔助壓縮的結果。可以預料，超聲的應用并通過塑性流動將有益的是已知的材料的壓縮。大部分發(fā)表超聲輔助粉末壓縮的論文的主題至少存在一種熱塑性材料。這種材料當超聲處理時可以形成一個框架，將粉末接合的在一起。2.8.2超聲對片劑崩解的不利影響和溶解在壓縮過程中超聲的應用程序可能影響片劑的崩解和溶解。藥物崩解和溶解程度取決于制定超聲的參數(shù)。這可以歸因于技術改造的—片劑對水的滲透速率可能發(fā)生變化，片劑孔隙度和interparticulate接合。2.8.3藥物穩(wěn)定性超聲波引起的溫度升高，這可能會導致在藥物的物理或化學特性的不必要的變化。然而，大多數(shù)對超聲波輔助藥物壓縮的論文主題聲稱，通過適當控制工藝條件可以使藥物不發(fā)生降解。羅德里格茲等人報道，無藥物（茶堿）或賦形劑（eudragitt

RL）降解發(fā)生在其壓縮使用超聲能量范圍內(nèi)。2.8.4設備方面的考慮它是解決由于超聲波振動產(chǎn)生溫度上升的一個重要組成部分，它可以消散模具因熱傳導系數(shù)較高金屬以及大多數(shù)的導熱系數(shù)制成片劑的材料的高溫。因此，在超聲輔助壓縮中模具和沖頭的使用可能會縮短機器的壽命。該設備也應適當調整和定期檢查，以防止的傳感器損壞和避免過多的能量損失。2.8.5安全性一種超聲用于偏好的原因：它是無聲的。高強度的應用通?？梢援a(chǎn)生更有效地在可聽頻率，但由此產(chǎn)生的噪聲可能是不能容忍的，可能造成傷害。2.9結論超聲輔助粉末壓縮雖然可行，但為了使其技術更加的完善，我們?nèi)匀挥泻芏嗟难芯恳鍪蛊鋺糜诖笠?guī)模的生產(chǎn)中，以此來造福世界。（三）ABAQUS6.10的學習3.1有限元有限元法（FEA，F(xiàn)initeElementAnalysis）的基本概念是用較簡單的問題代替復雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的(較簡單的）近似解，然后推導求解這個域總的滿足條件(如結構的平衡條件），從而得到問題的解。這個解不是準確解，而是近似解，因為實際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實際問題難以得到準確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應各種復雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。3.2ABAQUS6.10ABAQUS是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復雜的非線性問題。ABAQUS包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質材料。作為通用的模擬工具，ABAQUS除了能解決大量結構（應力/位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、巖土力學分析（流體滲透/應力耦合分析）及壓電介質分析。ABAQUS被廣泛地認為是功能最強的有限元軟件，可以分析復雜的固體力學結構力學系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復雜的問題和模擬高度非線性問題。ABAQUS不但可以做單一零件的力學和多物理場的分析，同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究。ABAQUS的系統(tǒng)級分析的特點相對于其他的分析軟件來說是獨一無二的。由于ABAQUS優(yōu)秀的分析能力和模擬復雜系統(tǒng)的可靠性使得ABAQUS被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用。ABAQUS產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用。3.3ABAQUS建模與仿真的步驟3.3.1part（零件或部件）一個模型通常有一個或幾個組成。一個部件又由一個或幾個幾何體構成。Part模塊的組要功能就是建立有限元分析模型所需要的部件，建立部件有兩種途徑：一是在ABAQUS中直接建立部件，二是從其他的軟件中導入部件（如UG，Solidworks，Catia等）。3.3.2Property（材料屬性）材料參數(shù)是有限元分析的基礎，材料彈性模型只需要兩個參數(shù)彈性模量和泊松比3.3.3Assem