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主要是中和酸性介质，和成膜抑制腐蚀，论应该从缓蚀机理，成膜抑制腐蚀阐述，缓蚀率评价效果
化学金属腐蚀、材料保护涉及很多方向:具体内容可以从以下几个方面考虑。对于金属腐蚀的电化学技术研究，腐蚀电位，发生电化学腐蚀的作用机理，钝化膜成膜机理以及膜的特性，组分，在腐蚀过程中的作用;对于材料保护方面可以合成缓蚀剂，复配等等，也可以研究具体保护方法，缓蚀剂特性，对金属材料腐蚀过程中的抑制作用及机理等。
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你好，预置不锈钢和液体反应太快，腐蚀工件
从大量的研究发现，影响酸洗缓蚀剂效果的因素是很多的，主要有清洗主剂的种类、浓度、基体金属的种类及状态，缓蚀剂本身的浓度、清洗条件(包括清洗温度和清洗剂流速、溶液中Fe3+的存在等)，现分别讨论如下。（1） 酸洗主剂的种类材质相同的设备在不同的介质中，用同一缓蚀剂的缓蚀效率是不同的。大多数酸洗缓蚀剂对酸的种类是专一的。需特别指出，必须注意选用与主剂相匹配的缓蚀剂。即使是多用缓蚀剂也只能应用于指定的主剂。在指定的范围内不同的主剂其缓蚀率也不相同。Lan-826 是优秀的多用酸洗缓蚀剂，它可应用于14 种酸类主剂中。在硝酸、硫酸、硝酸-氢氟酸、磷酸主剂中缓蚀率可达；在盐酸、氢氟酸、羟基乙酸中为；在草酸中则为。（2）主剂浓度在一般情况下，缓蚀剂的缓蚀率随着酸浓度的增加而下降。Lan-5硝酸酸洗缓蚀剂，随着硝酸浓度的增加腐蚀速率逐渐上升，当硝酸浓度达到20%时，缓蚀剂即完全失效。因此使用Lan-5时，清洗用硝酸浓度不得高于17%。
酸洗缓蚀剂为系列产品，属咪唑啉类。在用盐酸清洗金属时，加入盐酸酸洗缓蚀剂，即可抑制盐酸对钢材的腐蚀。盐酸酸洗缓蚀剂应用的前提为清洗介质为盐酸、硫酸、氨基磺酸，清洗对象的基材为黑色金属。盐酸酸洗缓蚀剂适用于各种型号的高中低压锅炉的酸洗，以及大型设备，管道的酸洗。酸液中腐蚀性能(加药量为1-3‰) 腐蚀速度≤1g/m2·h。
中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院是国家批准注册的甲级勘察、甲级设计、甲级测绘、甲级专项工程设计、甲级工程咨询、甲级工程总承包和工程监理的大型综合性设计、研究单位，持有国家劳动部批准的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器设计证书，能独立承担国内外大中型工程设计任务。于1997年3月通过ISO9001质量体系认证，能承担工程项目的设计→设备、材料采购→现场施工管理(质量控制、费用控制、进度控制)→装置试运投产、交付使用等全过程服务。本院创建于1975年，现有职工336人，其中工程技术人员280余人，包括教授级高工3人，高级工程师119人，工程师164人；集团公司优秀设计师3人，省部级专家4人；注册一级建筑师4人，注册二级建筑师8人，注册一级结构师11人，注册监理工程师9人，注册造价师4人，注册质量工程师2人，执业律师1人。设有25个专业，重点从事油气田地面建设、油气长输管道、油气加工及利用、机械制造、电力、化工、建筑、市政、道路与通信等工程的勘察、设计、咨询、科研、监理总承包和软件开发。建院以来，我院先后完成了江汉、河南、广西、青海、江苏等油田共计年产1200多万吨面建设工程及6000余公里油、气长输管道工程及油气加工与利用工程的设计、勘察、科研等任务。还先后在新疆、青海、辽河、广西、河南、江苏、长庆、鄯善、江汉等油田及广东、海南、福建、浙江、上海、深圳、武汉等省市承担了油气加工、长输管道、大中型油气库、城市液化气管道输送工程，完成了张家港四星级宾馆、中国石油大厦(28层)等一批高层建筑的。设计与施工管理服务。在国际合作中，我院先后同美国、法国、日本、英国、加拿大、瑞士等公司在油气集输工艺、天然气处理与加工工艺、盐硝工艺、氯碱工艺、漂粉精工艺、天然气燃气轮机发电、水质处理等领域进行了卓有成效的合作。由最初的对西方石油工程的设计、采办、建设、投运模式的初步了解，到熟悉且能完全独立操作的程度。我院陆续从事的国外项目有：巴基斯坦PARCO（800km）管线、GNPOC联合处理站改造工程、BAMBOO油田改扩建工程、UNITY电站、苏丹6#/7#发电机组、苏丹2#/4#泵站、喀土穆成品油库、苏丹FULA油田地面工程、伊拉克东巴油田产能方案等。在完成这些项目的过程中，我院不仅获得了较好的经济效益，更主要的是锻炼了队伍，培养和造就了一批从事国外项目的技术人员。 中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院工程测量专业具有国家建设部和原中国石油天然气总公司颁发的甲级勘察资格证书。并同时具备国家测绘局首批颁发的《甲级测绘单位资格证书》，于1997年通过国家ISO9001质量保证体系认证，现有专业技术人员30多人，并配备有全球卫星定位仪(GPS)、全站试测距仪、红外光电测距仪、自动定位水下测深仪以及高精度经纬仪和自动安平水准仪。测量专业主持完成了多项油近年来工程、气田产能工程测量，大型长距离输油、输气管道测量，沙漠公路测量，全球卫星定位仪(GPS)控制网测量，高精度水准控制网，高精度光电测距导线网测量以及建、构筑沉降监测等大型项目。工程测量专业在圆满完成院下达的各项生产任务的前题下，在一批专业学科带头人感召影响下，专业技术人员努力加强知识更新，提高专业技术水平，由我院的总公司优秀青年勘察师、局有突出贡献的科技专家宋长松高级工程师主持研制的《数字化地形地籍测绘与管理系统》软件达到了国内领先水平，曾获原中国石油天然气总公司科技进步二等奖，他所主持研制的《工程测量线路制图》软件获集团公司科技进步一等奖，联合国TIPS发明创新科技之星奖，已延伸到油气管道设计、输电线路设计、高等级道路设计以及工业站场竖向设计，工程测量专业提供给设计人员的资料已全部为计算机数字与图形文件，并已形成勘察设计一体化规模，该一体化软件已在国内石油、煤炭、铁路、城建以及土地等部门广泛推广应用，取得了明显的社会与经济效益。工程测量专业除严格执行石油行业规范标准外，既可完全按国家规范标准进行运作，也可按国际标准制图，形成一套完整的质量保证体系。工程测量专业除以最满意的水平和可靠的质量服务于国内客户外，也已具备向国外客户服务的实力。98年底至今，在CPECC组织苏丹穆格兰德油田地面建设项目中，设计院派出的21名工程师中有工程测量工程师4人，他们以娴熟的专业技术和严谨、敬业的工作态度，受到了业主的好评，工程测量专业已获得总公司级奖励以及国家奖励多项。 中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院工程地质专业具有建设部颁发的甲级勘察资质证书。1997年通过中设质量中心ISO9001质量体系认证。现有勘察人员30多人，其中，高级工程师5人，工程师9人，助理工程师12人，熟练技术工人10多人。拥有勘察设备主要有：车装工程钻机1台，车装静力触探机2台，轻便工程钻机5台，轻便静力触探机3台，平板载荷试验机1套，同时拥有土工试验室1个。能承担常规岩土工程勘察任务及各种岩土参数的现场及室内试验工作，满足各类工程的需要。勘察设备齐全、技术力量雄厚。工程地质专业技术人员结合多年的工作实践研制开发了静力触探分析制图软件、钻探及静探工程地质剖面图制图软件、线路工程地质勘察及穿跨越地质剖面制图软件、土工试验资料整理及岩土参数的统计分析软件等。我们单位使用这些软件，做到了内业资料及成品图件计算机化，确保提供给甲方的资料准确、快速、美观。十年来，工程地质专业先后承担了江汉油田地面工程建设、山东清河油田地面工程建设、江汉钻头厂、沙市石油第四机械厂、沙市石油钢管厂、天门石油第三机械厂、沙洋石油仪表厂等大中型厂矿建设的岩土工程勘察工作。承担了新疆塔里木油田英东公路、轮库公路及轮库、洪钟、钟荆、青海油田涩格、长庆油田靖-吴-华-马、河南油田魏荆、川汉、西洛、建万等长输管道工程的岩土工程勘察工作。共完成大中型勘察项目30多项，均保质保量地完成了任务，取得了良好的信誉。其中，沙市石油第四机械厂、沙市石油钢管厂、江汉钻头厂的岩土工程勘察、江汉油田软土地基承载力研究、石油行业静力触探技术标准研制等项目曾获得石油部、湖北省优秀勘察奖或科技进步奖。 江汉油田石油工程技术研究院具备各类油气田、卤矿开发工艺研究、产品试制、性能测试、部分化工产品开发研制的能力。迄今为止，全院已累计完成330多个科研项目的研究，其中303项成果获得国家、省(部)级和局(分公司)级三等奖以上的奖励，已形成适用于盐湖盆地砂岩油藏、复杂断块油藏、疏松砂岩油藏、低渗透油藏、稠油油藏、敏感性特殊油藏及碳酸盐岩气藏开发的九大配套技术。其中，获国家发明专利的“抽油井环空测试技术”在国内过环空测试领域独占鳌头，已在大庆等15个油田推广应用；“环空保护与软密封隔离技术”属国内首创，并已在吐哈等油田推广1000多井次；以高温高压压分注、酸化、压裂、解膏、堵水为核心的“油层改造与保护技术”，为油田开发提供了可靠的技术保障。江汉采油工艺研究院在分层注水、分层压裂、分层酸化、堵水配套工艺技术方面做了大量的研究工作，尤其是在深井、低渗透井和高温高压分层注水、压裂研究方面，其配套技术得到了较大的发展与完善，已形成比较成熟的系列配套工艺技术。该配套工艺技术已在江汉油田和国内的吐哈油田、玉门油田、长庆油田、中原油田、冀东油田、胜利油田、青海油田、广西油田、江苏油田、华北油田获得了广泛的应用，累计推广达2000余井次。其中深井高温高压分层注水工艺配套技术在国内各油田的推广应用中工艺成功率达99%，投捞测配成功率93%；下入的最大井深为4820m，适应套管5～7in，最高注水压力38MPa，反洗排量为30m3/h，解封灵活可靠。在已实施的分注管柱中还进行了100余井次的不动管柱酸化增注施工，最高施工压力达到45MPa。这不仅扩大了应用范围，而且还节省了大量的作业费用。可以说，分层注水工艺配套技术功能齐全、性能优良，且具有高密封效果，能适应深井高温高压分层注水的特点，已获得了各油田的广泛认可。2002年三月份集团公司验收的《高温高压注堵酸压封隔器及管柱研究》技术处于国内领先水平；分层酸化、压裂工艺配套技术在国内各油田的推广应用中成功率达97%，下入的最大井深为3560m，适应套管5～7in，分层压裂最高压力。在卡堵水方面，本院卡堵水工具与管柱在江汉、中原、江苏、青海、冀东、南阳等油田已应用200多井次，卡堵水封隔器下入井深3840m，堵水层压力为14-36Mpa，温度为120-160℃，成功率100%。经现场使用证明，该院研制的分层注水、压裂、酸化、堵水等配套工艺技术，功能齐全，性能优良，且具有高密封效果，能适应各油田分层注水、压裂、酸化的需要，并获得了各油田的广泛认可。我院承担的中石化集团公司注册的科研项目“高温高压注、堵、酸、压封隔器及管柱研究”，2002年通过了中石化集团公司专家评委的技术鉴定验收，专家评委评定该项目“整体技术国内领先”。水力活塞泵 科学大会奖油气井压裂酸化缓蚀剂 科学大会奖水力活塞泵 科学大会奖江汉Ⅴ型水力活塞泵抽油配套工艺 科学大会奖7461-102油气井酸化高效缓蚀剂 科学大会奖深井压裂工艺配套 科学大会奖SW-140型双金属井下温度计 科学大会奖抽油机井不起泵测压工艺配套技术 科学大会奖756封隔器深井堵水选采工艺配套 科学大会奖江752-6深井注水封隔器推广 推广优秀奖抽油井环空测试仪器及工艺技术推广 推广优秀奖φ22分测仪与地面系统研究 分公司一等奖注水井环空保护与软密封隔离技术和注水井流量温度测试仪 集团公司三等奖HCR环空测试软件包总公司软件开发奖中区南部油水井综合治理配套工艺技术 管理局一等奖注水井流量温度测试仪 管理局一等奖
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浅议化工压力容器的防腐蚀管理论文
一、引言
压力容器是化工生产中各种反应的发生场所，化学反应多处在高温高压的环境下，为了保证化学反应的正常进行以及安全的化工生产，就必须密切关注压力容器的使用寿命和自身完整性。导致压力容器使用寿命缩短和自身完整性被破坏的因素分作两种，一是机械性破裂，二是环境破裂。机械性破裂指的是遭受外力撞击而发生的破损;环境破裂指的是腐蚀。机械性破裂多来自外界，容易发现和处理;环境破裂(腐蚀)多发于压力容器内部，不易察觉和处理。本文就化工压力容器发生腐蚀的类型、原因、防治措施等方面，论述一些管理措施。
二、化工压力容器腐蚀的常见类型
化工压力容器常见的腐蚀类型包括：物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀。
1、物理腐蚀
在常温常压下，除了极少数的活泼金属，其他的大部分金属，相互之间不会发生反应。但是在高温高压的环境中，当低熔点的金属变成液态的时候，就会对高熔点的未变成液态的固态金属产生物理溶解作用，这种纯粹是物理性质的剥蚀溶解作用，故称作物理腐蚀。例如，液态锌溶解剥蚀钢制容器就是典型恶物理腐蚀现象。
2、化学腐蚀
化学腐蚀的起因是化学反应。物质的原子被重新排列组合生成新物质的过程，称为化学反应。化学反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等现象，是否生成新的物质，是判断一个反应是否为化学反应的依据。化工压力容器里的化学原料与容器内壁通过置换反应、分解反应、合成反应、氧化还原反应，生成新的物质，改变了化工压力容器材质，削弱了容器耐压耐温的强度。
3、电化学腐蚀
电化学反应指的是，化工压力容器内壁金属与容器内的液态化学原料，由于存在阴阳离子呈现聚集区域的分别，而产生电位差，形成电流回路，使得容器内表面的金属原子不断被剥离出电子，金属原子结构被破坏，最终，内壁金属被不断剥离掉落，形成腐蚀。在化工压力容器内，金属容器与化学原料发生最多的就是电化学反应，电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象。
4、应力腐蚀
化学原料在化工压力容器内部不是静止的，而是在搅拌、反应等作用力下，不断地流动、旋转、翻腾的。多种物质混杂甚至成粘稠状的化学原料在运动中会对容器内壁产生冲刷作用，不论是粘拉或是挤压，统称为应力作用，由此产生的腐蚀称作应力腐蚀。应力腐蚀的发展速度很快，没有外形的明显变化，不易察觉，其造成的破坏性很严重。
三、化工压力容器腐蚀的生成原因与防控举措
1、腐蚀的生成原因
(1)容器本身原因。容器本身引发腐蚀的原因有：①金属化学成分。金属材料具有与容器内的化学原料发生化学反应的特性，金属材料杂质比较多，金属材料的合金成分、比例、加工工艺不合格。②容器制造工艺。在冲压、热处理、焊接等加工过程中，容器金属材料会发生内应力变化。(2)环境原因。在化工生产中，压力容器一方面要承受高温高压的考验，一方面要克服化学原料的各种腐蚀，这些都是有条件有限度的，若是超出了承受的极限，必然会发生腐蚀现象。在加入酸碱等性质的不同化学原料的时候，如果没有按照配方比例严格操作，容器内化学反应物的成分、PH值、浓度、氧化能力等必然会加深腐蚀;在高温高压的环境中，金属的抗腐蚀作用会快速下降，温度与压力越高，抗腐蚀的性能越差;当化学原料流动的速度越快，冲击磨损和空泡磨损的作用就会越大，容器内壁保护膜的脱落速度会因为应力作用而加大。
2、防腐蚀的防控举措
(1)选择合格的压力容器材料。化工压力容器的生产、安装、使用，必须严格执行国标，按照容器的使用用途、安装环境选择合适的容器材料，根据不同的情况，在容器钢材中加入镍、铜、钛、铬等不同的合金，在容器表面进行不同的氧化保护膜的制作。另外，应充分考虑压力容器的安置环境，配置防毒、防爆、防火等附属设施设备。(2)选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂的作用是减缓设备的腐蚀速度，根据配比，只需加入原料总量的千分之几、万分之几，就可以有效地保护压力容器内壁的抗腐蚀性能，同时不会对正常的化学反应有任何影响。是一种比较经济实惠的`抗腐蚀方法。(3)提高容器焊接质量。化工压力容器的体积都比较大，需要采用焊接技术拼接制作，一般使用的是电弧焊和氩弧焊这两种焊接工艺。从焊条的选择、焊接的方法、焊接的质量、焊后的热处理，都要按照生产工艺与图纸要求，严格执行，仔细检查，使用晶间腐蚀试验和超声波探伤射线探伤等检验手段，杜绝出现细小的缺陷。最终目的是为了保持焊接区的金相组织与性能，彻底消除焊缝的残余应力，防止产生裂纹。(4)电化学保护。根据电化学原理，采用牺牲阳极保护法或外加电流法，将被保护的金属作为阴极，分别通过牺牲铝、锌、合金等外加阳极，通过外加直流电保护阴极的方法，防止或减缓压力容器金属的腐蚀。(5)使用防腐材料。防腐涂料一般由合成树脂、橡胶、植物油和浆液溶剂等非金属材料调配而成，将其均匀涂抹在压力容器内壁，待干燥后可以形成一层薄膜，削弱化学原料的渗透作用，降低腐蚀电流，从而达到较好的防腐效果。该方法是目前采用最广泛的一种防腐手段。(6)敷设防护衬里。对于腐蚀性很强的化学原料，仅仅使用上述方法是不能有效防控的，此时就需要敷设防护衬里。防护衬里的材料有不锈钢、钛合金、特种陶瓷、聚四氟乙烯、玻璃钢、合成橡胶等。防护衬里的适用性比较单一，成本比较高，一般只在特殊情况下采用。(7)内壁覆盖法。内壁覆盖法是在容器内壁镀一层耐腐蚀金属或陶瓷，亦或通过化学反应使容器金属内壁自身生成一种致密的保护膜。从而隔绝化学原料、水、氧气等与容器钢材的接触，阻止其被腐蚀。内壁覆盖法是一种较为便宜的通用的防护方法。(8)加强日常维护。化工压力容器的防腐蚀，根本之道在于有效预防。因此，增强员工责任心，加强日常的检查维护，是最有效的防腐蚀管理措施。严格执行压力容器的相关使用检修规程、进行定期巡视检查、取样，做好压力容器的运行档案记录工作，在毫末间分析腐蚀状况，做好积极的应对工作，减缓或抑制腐蚀破坏，确保设备的运行安全。
四、结论
总之，化工企业的相关人员要高度重视压力容器的腐蚀现象，时刻保持警惕，及时发现并正确处理压力容器的腐蚀现象，从而抑制或减缓腐蚀破坏，延长设备使用寿命，保证化工设备的安全运行。
一般用Keller试剂腐蚀，更常用的是阳极覆膜。个人感觉用电解抛光制样，比较容易腐蚀出晶界。
铝合金要看晶粒度一般需要电解抛光和阳极制膜，然后偏振光显微镜下观察。或用SEM的EBSD进行观察。
PS:
Keller's浸蚀剂：95ml水 HF浸蚀试样10-20s，温水冲洗。随后可进入浓盐酸中，以增强所有组分的轮廓。
金相图谱示例：
看一下热处理手册第四分册中相关的章节吧。那里讲的很准确，详细，在这里不可能讲那么清楚。祝你成为金相方面专家。
金相腐蚀避免腐蚀过了的方法：制备金相试样过程中，在不影响腐蚀效果的前提下，控制腐蚀速度，防止造成过腐蚀。
金相腐蚀是金相样品制备中的一道工序，有2种方法：化学腐蚀法和电解腐蚀法。化学腐蚀是将抛光好的样品磨光面在化学腐蚀剂中腐蚀一定时间，从而显示其试样组织形貌。电解腐蚀所用设备与电解抛光相同，但工作电压和工作电流比电解抛光时小。
这时在试样磨面上一般不形成一层薄膜，由于各相之间和晶粒与晶界之间电位不同，在微弱电流作用下各相腐蚀程度不同，因而显示出组织。适于抗腐蚀性强、难于用化学腐蚀法腐蚀的材料。侵蚀剂配方有很多种，往往都有针对性，要由所要侵蚀材料而定。
化学腐蚀
纯金属及单相合金的腐蚀是一个化学溶解的过程。由于晶界上原子排列不规则，具有较高自由能，所以晶界易受腐蚀而呈凹沟，使组织显示出来，在显微镜下可以看到多边形的晶粒。
若腐蚀较深，则由于各晶粒位向不同，不同的晶面溶解速率不同，腐蚀后的显微平面与原磨面的角度不同，在垂直光线照射下，反射进入物镜的光线不同，可看到明暗不同的晶粒。
两相合金的腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。两个组成相具有不同的电极电位，在腐蚀剂中，形成极多微小的局部电池。具有较高负电位的一相成为阳极，被溶入电解液中而逐渐凹下去；具有较高正电位的另一相为阴极，保持原来的平面高度，因而在显微镜下可清楚地显示出合金的两相。
多相合金的腐蚀，主要也是一个电化学的溶解过程。在腐蚀过程中腐蚀剂对各个相有不同程度的溶解。必须适用合适的腐蚀剂，如果一种腐蚀剂不能将全部组织显示出来，就应采取两种或更多的腐蚀剂依次腐蚀，使之逐渐显示出各相组织，这种方法也叫选择腐蚀法。
另一种方法是薄膜染色法。此法是利用腐蚀剂与磨面上各相发生化学反应，形成一层厚薄不均的膜或反应沉淀物，在白光的照射下，由于光的干涉使各相呈现不同的色彩，从而达到辨认各相的目的。
化学腐蚀的方法是显示金相组织最常用的方法。其操作方法是：将已抛光好的试样用水冲洗干净或用酒精擦掉表面残留的脏物，然后将试样磨面浸入腐蚀剂中或用竹夹子或木夹夹住棉花球沾取腐蚀剂在试样磨面上擦拭，抛光的磨面即逐渐失去光泽。
待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净，用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面，即可放在显微镜下观察。试样腐蚀的深浅程度要根据试样的材料，组织和显微分析的目的来确定，同时还应与观察者所需要的显微镜的放大率有关；高倍观察时腐蚀稍浅一些，而低倍观察则应腐蚀较深一些。
应用技术获得长作用的药物剂型的研究和实践已有40 余年历史。特别是口服缓释和控释固体剂型的研究和开发已成为当今医药工业发展的一个重要方向。可以用多种技术制备口服缓释和控释制剂，而包衣技术则是最常用最有效的方法之一。包衣技术是制剂生产中最古老和最常用的一种方法，迄今已有 150 余年的历史，尽管如此，长期以来人们认为包衣只是一种工艺技术，而不是科学。自 1930 年报道薄膜包衣并于 50 年代应用于制药业后，人们对包衣有了新的认识，认为它是科学与技术的结合体。随着高分子科学的发展，新的具有各种性能的聚合材料不断被引用到药剂学领域，新包衣设备与技术的开发，推动了新剂型发展和研究。目前固体剂型包衣的目的除达到悦目、可口和改善药物稳定性外，更重要的是用于改善药物生物药剂学性质以及弥补药物本身存在物理化学缺陷。应用包衣膜技术制备缓释和控释新剂型则是一个重要的发展。近年一些药剂学研究工作者对用包衣技术制备缓释和控释新剂型的设计和生产过程进行了量化控制的研究，科学的设计出定量化的处方和工艺过程，以确保包衣制剂特定的释药性能和批间的重现性，用计算机软件来实现这种量化设计和控制，使产品按程序定量地释放出药物。
缓控释给药系统 欢迎访问西部药学论坛1 概述 欢迎访问西部药学论坛 定义 欢迎访问西部药学论坛 缓释和控释给药系统（sustained-release and controlled-release drug delivery systems）是近年来发展最快的新型给药系统，但亦今为止，对缓、控释给药系统的定义尚未统一，很多文献对缓、控释给药系统及缓、控释制剂未加以严格区分，统称缓控释制剂。 欢迎访问西部药学论坛 《中国药典》2000年版（二）部定义为：缓释制剂指口服药物在规定溶剂中，按要求缓慢地非恒速释放，每日用药次数与相应普通制剂比较至少减少一次或用药的间隔时间有所延长的制剂。控释制剂指口服药物在规定溶剂中，按要求缓慢地恒速或接近恒速释放，且每日用药次数与相应的普通制剂比较至少减少一次或用药的间隔时间有所延长的制剂。[1]该定义有其不完善的地方。第一：限制了给药途径，现在研究的缓控释给药系统还包括注射给药，经皮给药，植入给药等；第二：在体外的缓、控释特性并不一定能代表体内是否具有缓、控释的作用。 欢迎访问西部药学论坛 《中药药剂学》将缓释制剂[2]定义为长效制剂或延效制剂，系指通过适当的方法，延缓药物在体内的释放、吸收、分布、代谢和排泄过程，从而达到延长药物作用的一类制剂。控释制剂[3]系指从制剂中以受控形式恒速（以零级或接近零级速度）释放至作用器官或特定靶器官而发挥治疗作用的一类制剂，又称控释给药系统或控释剂型。该控释给药系统只定义了控制药物释放的速度，目前发展起来的还有控制药物释放时间和释放部位的制剂也应归为控释给药系统。 欢迎访问西部药学论坛 国外缓控释制剂的名称也不统一，有时也不严格区分，常用名有extended-release preparations、prolonged action preparations、repeat-action preparations、retard preparations、sustained-release preparations。[4] 欢迎访问西部药学论坛 药物剂型分类由直接供用的药剂形式如丸剂、片剂、胶囊剂、膜剂等发展到按制剂作用特点分为给药系统的新阶段，这种系统是药剂制备的新技术、新工艺、新方法的产物，是一种给药体系，对于具体的某一品种可称为制剂。缓控释给药系统即根据药物释放的特点进行的分类。缓释给药系统（Sustained Release Drug Delivery System SRDDS ）是指药物在体内非恒速地从制剂中缓慢地释放，从而延长药物作用的一类给药体系，对一个具体的品种可称为缓释制剂。控释给药系统[5]（Controlled Release Drug Delivery System CRDDS）是指药物以受控形式恒速（零级或近似零级）从制剂中释放到作用部位而发挥疗效的一类给药体系，对一个具体的品种可称为控释制剂。由于缓控释给药系统有许多相似之处，为方便起见，本章将缓释与控释给药系统一起讨论。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 特点 欢迎访问西部药学论坛 缓控释给药系统与普通给药系统相比，具有以下优点：①减少给药次数，对半衰期短或需频繁给药的药物，可改善了病人的顺应性；②血药浓度平稳，减少“峰谷”现象，降低毒副作用，提高疗效；③增加药物治疗的稳定性；④避免某些药物对胃肠道的刺激性。缓控释给药系统较普通给药系统有更多的优点，但也存在其局限性：①价格昂贵；②易产生体内药物蓄积；③降低了随机调节剂量的可行性；④受胃肠转运时间的限制，在体内吸收不完全，生物利用度低。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 分类 欢迎访问西部药学论坛 目前缓、控释制剂有多种不同的分类标准，按释药方式可分为一级释药制剂、零级释药制剂、自调式控释给药系统、脉冲式释放系统；按直接供用的药剂形式可分为胶囊剂、片剂、丸剂、乳剂、注射剂等；按给药途径分为口服缓控释给药系统、透皮缓控释给药系统、植入缓控释给药系统、注射缓控释给药系统等。还可以按释药机理分为骨架型缓、控释制剂、膜控型缓、控释制剂、渗透泵型缓、控释制剂等。 欢迎访问西部药学论坛 骨架型缓释、控释制剂 欢迎访问西部药学论坛 亲水凝胶骨架型 这类骨架型制剂是骨架遇水膨胀形成凝胶，水溶性药物的释放主要通过凝胶层进行扩散，而在水中溶解度小的药物释放速度由凝胶层的溶蚀速度决定，不管其释放是扩散还是溶蚀机制，凝胶最后完全溶解，药物全部释放，故生物利用度高。常用的HPMC为k4M(4000cpa•s)和k15M(15000cpa•s)。 欢迎访问西部药学论坛 生物溶蚀性骨架型 这类制剂由不溶解但可溶蚀的蜡质材料制成，通过孔道扩散与蚀解控制释放，如巴西棕榈蜡、硬脂醇、硬脂酸、聚乙二醇、氢化蓖麻油、聚乙二醇单硬脂酯、甘油三酯等，通常将巴西棕榈蜡与硬脂醇或便脂酸结合使用。 欢迎访问西部药学论坛 不溶性骨架型 这类制剂由既不溶解也不溶蚀的材料制成，是液体穿透骨架，将药物溶解，然后从骨架的沟槽中扩散出来，骨架在胃肠中不崩解，药物释放后整体从粪便排出，不溶性骨架制剂的材料有聚乙烯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸——丙烯酸甲脂共聚物、乙基纤维素等。 欢迎访问西部药学论坛 膜控型缓、控释制剂 欢迎访问西部药学论坛 大孔膜缓控释制剂 这类制剂是用孔径在μm的大孔膜为膜材，绝大多数药物分子，包括生物大分子均能自由通过。这类制剂一般不需添加致孔剂。 欢迎访问西部药学论坛 微孔膜缓控释制剂 微孔膜的孔径在μm之间，中药分子大多能自由通过，但生物大分子的直径略小于孔径，此类制剂通常是以在胃肠道中不溶解的聚合物作为衣膜材料，在其中加入少量致孔剂的物质调节药物的释放速度，如醋酸纤维素、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸树脂等。 欢迎访问西部药学论坛 肠溶膜缓控释制剂 这类制剂是以肠不溶性聚合物与肠溶性聚合物作为混合包衣材料制成的，在肠道内，肠溶性聚合物溶解，肠不溶性聚合物作为微孔膜，控制药物的释放。 欢迎访问西部药学论坛 渗透泵控释制剂 欢迎访问西部药学论坛 渗透泵片是由药物、半透膜材料、渗透压活性物质和推动剂等组成，以半渗透性聚合膜材料将片芯包衣后，膜内的水易溶颗粒和药液使水渗入片芯(膜内外存在着渗透压差)，由于容积限制，膜的张力使药液通过膜上的一释药小孔将药液释出膜外。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 缓控释给药系统研究现状及发展趋势 欢迎访问西部药学论坛 口服缓控择给药系统是国内外医药工业发展的一个十分重要的方向。国外在20世纪50年代未开始研制口服缓控释制剂，70年代批准上市的药物品种不断增多，到90年代末，上市的该类制剂品种已达19类， 200余种，500多个规格，销售额约占全部制剂的10—15%，产生了极大的经济效益和社会效益。[6]我国在20世纪70年代末，80年代初开始研制缓控释制剂，1993年由国家医药管理局科技教育司主编的“国家级药物制剂新产品开发指南(第一辑)”中共列出了待开发的缓释、控释制剂为：片剂、颗粒剂66个；胶囊、胶丸5个；透皮贴剂8个。随着科学技术的发展及多学科知识交叉综合应用，近年来缓控释制剂品种和类型逐年增多，到90年代，经卫生部批准的该类制剂达30余种，有的品种已产生明显的效益，如中美史克的康泰克缓释胶囊，1991年其销售额进入第十三位。[7] 欢迎访问西部药学论坛 到2003年4月，经国家药品食品监督管理局（SFDA）批准的缓控释新药有55个，其中缓释剂51个，控释制剂4个。从剂型来分析，其中胶囊剂有29个、片剂21个、微粒1个、小丸1个、微丸1个，植入型2个。批准临床研究的缓控释新药有201个，其中缓释剂189个（片剂110个、胶囊剂60个、混悬剂1个、微粒3个、小丸5个、其它剂型有8个），控释剂12种（片剂8个、胶囊剂4个）。 欢迎访问西部药学论坛 从发表的文章来看，用维普中文科技数据库统计，从1989年到2003年4月，关于缓释剂发表的论文达1351篇，控释剂为673篇，其中只有6篇是关于中药缓释剂的。 欢迎访问西部药学论坛 从品种分布来看，国外现行实用的口服缓控释制剂中，以心血管系统药物、利尿药、神经系统药物和呼吸系统药物为主。我国缓控释品种主要以心血管类、呼吸系统类、解热镇痛类药物为主，与世界上缓控释品种的分布基本—致。[6] 欢迎访问西部药学论坛 从制剂类型来看，主要有①水凝胶型、②骨架型、③膜控型、④胃内滞留漂浮型、④渗透泵型、⑤离于交换控释型等。20世纪90年代，缓控释制剂在工艺技术上正发展成各具特点又相互结合的三种类型，即定速释放、定位释放和定时释放技术。近年来，随着高分子科学和现代医学、药学、生物学以及工程学的迅速发展，缓控释给药系统的理论与技术不断完善和发展, 口服液体控释系统（Oral Liquid Controlled Release System）、脉冲式给药系统 （pulsed regulated drug delivery system）、自动反溃释药系统（self- regulated drug delivery system）成为缓控释给药系统研究的热点领域。[8] 欢迎访问西部药学论坛 中医药历史悠久，有独特的中医药理论体系，疗效确切。但目前大多数制剂还停留在“粗、大、黑”的阶段，采用先进的制药技术研究开发高效、长效的中药缓控释制剂是十分必要的，是中药制药工业发展和社会需求发展的必然趋势，也是中药现代化的必然。目前总的来说中药缓释、控释制剂研究比较多，但批准上市的制剂品还很少。中药缓控释制剂中研究较多的是外用剂型，如青藤碱贴片、复方养阴生肌膜等。 欢迎访问西部药学论坛 近年来，随着研究水平的不断提高，中药缓控释制剂从外用制剂（贴剂、膜剂、）向口服缓控释给药系统（胶囊剂、片剂、微囊、微球等）发展；从单方（如：雷公藤缓释片、青藤碱缓释片）向复方（复方丹参缓释片）发展。在中医药理论指导下，随着新型辅料的开发与应用，借助西药的缓控释制剂的理论与制备技术，中药缓控释给药系统的理论和技术体系逐渐形成和完善。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 [1]《中国药典》2000年版（二）部(??) 欢迎访问西部药学论坛 [2] 范碧亭 主编.中药药剂学.上海:上海科学技术出版社,1997,491 欢迎访问西部药学论坛 [3] 范碧亭 主编.中药药剂学.上海:上海科学技术出版社,1997,496 欢迎访问西部药学论坛 [4] 魏树礼 主编.生物药剂学与药物动力学.北京:北京医科大学、北京协和医科大学联合出版社,1997,168 欢迎访问西部药学论坛 [5] 罗明生 主编.药剂辅料大全.四川:四川科学技术出版社.1993,126 欢迎访问西部药学论坛 [6] 黄丽霞 关于发展口服缓释、控释制剂的看法,化学医药工业信息1994,(3):1 欢迎访问西部药学论坛 [7] 肖学成 国内口服缓释控释制剂现状分析，化学医药工业信息1993，（8）：13 欢迎访问西部药学论坛 [8] 平其能 口服缓释及控释制剂发展动态 药学进展 1995，19（3）:144 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 2 中药缓控释给药系统的总体设计思路 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 从理论上讲，中药缓控释给药系统的研制与西药缓控释制剂没有本质上的区 欢迎访问西部药学论坛 别，然而，由于中药及其复方具有多成分、多作用、多途径、多靶点整合调节的作用，它不同于结构清楚、成分单一、作用靶点明确的化学药品，加之中药缓控释制剂的发展相对较晚，还未形成自己的理论与技术体系，其理论与技术的应用大多是从西药的缓控释制剂中照搬过来，由于中药固有的特性，西药缓控释理论及技术往往并不完全适用于中药。目前，中药缓控释给药系统的理论及技术体系尚处于研究与完善阶段，制备中药缓释、控释制剂还存在许多困难，在制剂过程及质量评价中还存在很大的难度。 欢迎访问西部药学论坛 中药缓控释给药系统的研究常分为以下几个步骤：①药材的前处理，②有效成分的确定及其药代动力学研究，③缓控释制剂处方设计（辅料、制备方法），④缓控释制剂的质量综合评价（体外释放度、有效成分的药代动力学、药效动力学、生物利用度、），⑤缓控释制剂的释药机理研究 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 药材的前处理 欢迎访问西部药学论坛 研制中药及复方缓控释制剂的前提是，明确其药效作用的物质基础，最起码 欢迎访问西部药学论坛 要明确中药及复方中每一中药起药效作用的有效部位或有效成分群及其主要的有效成分。这样才能明确中药提取分离的对象，为中药制剂制备过程的前处理及缓释制剂的设计、制备与评价打下坚实的基础。 欢迎访问西部药学论坛 中药成分复杂，即使是单味中药，往往含有数类、几十种甚至于上百种化学成分，其活性成分往往不明确，杂质含量较高，服用量大，使得中药缓释制剂的研究很难进行。在中医药理论指导下，根据处方的功能主治，结合药效学试验，对中药进行提取、分离、纯化，这是中药缓释制剂与西药缓释制剂最大区别之处，也是中药缓释制剂制备的关键技术之一，是中药制剂成型工艺的基础。 欢迎访问西部药学论坛 近年来，超临界流体萃取法、超声提取法、加压逆流提取法、酶法、旋转提取法等新提取方法的广泛应用，大大地提高了提取效率，降低了有效成分的损耗。同时，新的分离与纯化方法如絮凝法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法、分子蒸馏技术等的应用，使中药提取物“去粗存精”更加完善。不仅使分离纯化的操作易于进行，杂质去除比较完全，而且能很好地保存有效成分。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 主要有效成分的确定及其药代动力学研究 欢迎访问西部药学论坛 中药及其复方成分复杂，包括有效成分、无效成分、毒性成分，如何确定中药或中药复方中的有效成分呢？首先必须选择适宜的溶媒，将药材进行提取，应用化学分离手段，按化学性质将复杂的化学成分或组分进行分类，然后在中医药理论的指导下，根据处方的功能主治选择合适的药理模型和指标，对分离的各部分进行体内外的药效学试验，确定有效组分或有效成分，最后对有效成分进行结构分析与鉴定。 欢迎访问西部药学论坛 有效成分必须被机体吸收进入血液循环，传输到靶器官、靶组织才能发挥疗效，也就是说方剂中的有效成分必须是能被机体吸收利用并在体内产生与方剂治疗作用相关的药效作用的化学成分。在有效成分确定的基础上，对有效成分进行体内药代动学试验及药效动力学试验，获取吸收速度常数(Ka)、表观分布容积(V)、消除速度常数(K)、绝对生物利用度(F)等药动学参数，并依据各主要有效成分在制剂的地位或权重，通过获得的药动学参数设计缓释给药系统的剂量与用量，为理想中药缓释制剂研究奠定基础。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 缓控释制剂处方设计 欢迎访问西部药学论坛 首先应根据处方中主要有效成分的药动学及药效学参数，如有效血药浓度、生物半衰期等确定处方剂量及给药途径，选择满足于临床需要的剂型。再根据各种剂型的制备特点，选择相应的制备方法及辅料。 欢迎访问西部药学论坛 如果是以中药中提取分离的单体成分作为中药缓控释制剂的中间体，由于其纯度高、结晶性好，物理化学性质比较清楚，易于筛选出适宜的缓释辅料和设计出合理的制剂处方制成理想的缓控释制剂，其制备成型工艺与化学药品缓控释制剂研究无本质上的区别。然而，大多数中药及其复方很难以一个或几个单体成分作为中间体原料，一般为有效部位或有效成分群，是由许多成分组成的混合体，其形式一般为膏状物或无定形粉末，物理化学性质也比较复杂，给缓控释辅料的筛选及制剂处方的设计加大了难度。因此，大多数中药缓控释制剂的研究不能完全照搬化学药品缓控释制剂的方法，必须根据中间体的性质，借鉴化学药品缓控释制剂的理论与技术，通过大量的试验研究，筛选适宜的缓释制剂的的辅料，并对制剂处方及成型工艺进行优化，是中药缓释制剂研究的关键之一。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 缓控释制剂的质量综合评价 欢迎访问西部药学论坛 长期以来，中药制剂的质量控制一直制约着中药的现代化，其主要原因是中药化学成分复杂、影响因素多、有效成分不清楚、并且含量低，难以使中药制剂的质量达到稳定可控的要求。 欢迎访问西部药学论坛 并非所有的中药有效成分都能作为指标成分来对制剂的质量进行监控，因为目前中药中的很多有效成分结构并不清楚，没有相应的对照品及检测方法。如何选择中药制剂的指标成分呢？首先，指标成分应该是中药中的特征成分，并能反映该中药在制剂中的存在及程度；其次，该成分应具有稳定、可行的检测手段和方法；再次，该成分应是活性成分，最好是有效成分。 欢迎访问西部药学论坛 指标成分确定后，才能有效地监控中药制剂的质量，建立相应的质量评价体系（检测项目、方法、标准）。中药缓释制剂的质量评价体系，应该包括以下5个方面的内容。(1)制剂学常规项目的检查，如片剂的外观、片重差异等，小丸的水分、圆整度、重量差异等，微球的外观特性、粒度分布、流动性等。(2)定性检查，包括化学特征反应检识、薄层色谱检识等 (3)指标成分的定量测定。(4)制剂体外释药特性与体内药物代谢动力学过程，及体内外释药的相关性测定。（5）建立中药缓释制剂色谱的指纹图谱。对中药缓释制剂的质量进行综合评价，保证制剂临床的有效性及质量的可控性。[9] 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 中药缓控释制剂释药机理的研究[10] 欢迎访问西部药学论坛 中药缓控释制剂的释药机理与化学药品缓控释制剂的释药机理是相同的，只是由于中药本身固有的复杂性，其影响因素多，使得其释药机理的研究有相当的难度，目前关于中药缓控释制剂的释药机理的研究还处于探索阶段，这方面的研究也逐渐增多。缓控释系统按结构及聚合物的性质不同，可以分为贮库型或膜控型、渗透泵型、骨架型和生物降解型。 欢迎访问西部药学论坛 贮库型或膜控型释药系统的释药机理是扩散控释，主要是通过大孔膜、微孔膜和无孔膜的途径进行扩散，释药速率主要取决于聚合物膜的性质、形状、厚度、面积以及系统存在的形式。 欢迎访问西部药学论坛 渗透泵型是靠系统中水溶性物质或固体盐产生的高渗压将系统中的药物泵出，其释药速率与半透膜的厚度、孔径、孔率、片芯的处方以及释药小孔的直径有关，而与胃肠道的PH值无关。 欢迎访问西部药学论坛 骨架型按系统在释药过程中完整性可分为溶蚀型骨架系统、溶胀型骨架系统、整块系统。溶蚀型骨架系统在释药过程中骨架被溶解或降解，其释药机理与生物降解型相似；溶胀型系统在整个释药过程中系统不被液体介质溶蚀，但能吸收大量的液体介质（约30%-90%）而体积胀大，形状可能改变，系统的释药速率与药物本身的扩散性质及水分子摄入速率有关；整块系统是药物溶解或分散于不溶蚀型聚合物材料中，在释药过程中保持系统的完整性，按药物在系统中的存在形式，整块系统又分为整块溶解系统和整块分散系统，整块溶解系统是药物溶解在非溶蚀性聚合物的骨架系统，其释药机理较复杂，完整地计算释药过程比较困难。整块分散系统是药物分散在非溶蚀性聚合物的骨架系统，其释药过程受到聚合物材料、药物溶解度、几何形状、载药量以及药物粒子在释药时溶解扩散的动态过程等因素的影响。 欢迎访问西部药学论坛 生物降解型系统是药物被包裹、溶解或分散于聚合物中，主要通过聚合物的降解释药，按聚合物降解的方式可分为非均匀降解（又称表面降解）和均匀降解（又称本体降解），系统的释药过程与聚合物的降解方式和药物在聚合物中的扩散行为有关，表面降解的释药速率与系统的表面积/体积比以及系统的形状有关，面本体降解的释药过程与聚合物的降解方式和药物在聚合物中的扩散行为无关，随着聚合物的降解，其释药速率增加。 欢迎访问西部药学论坛 中药缓控释系统的各种释药模式较为复杂，往往是多种释药模式同时共存。中药缓控释机理的研究还需要作大量的工作和努力。 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 中药缓控释给药系统研究总体思路流程图 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 [9] 吴伟康.中药缓释制剂研究之管见,中成药2001,23(6):459 欢迎访问西部药学论坛 [10] 平其能 主编.现代药剂学.北京:中国医药科技出版社, 1998,177 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 3中药缓控释给药系统的常用辅料 欢迎访问西部药学论坛 欢迎访问西部药学论坛 在进行缓控释制剂处方设计时，为达到理想的治疗效果，应先根据药