藥品品質與粉末流動穩定性有關係

堵塞、結塊、離析的罪魁禍首

在製藥生產中，粉末無論是活性藥物成分（API）還是賦形劑，不僅是藥品的基礎原料，更是影響制程穩定性和最終產品品質的核心因素。若粉末流動性不足，可能導致 堵塞、結塊、離析或填充不均，直接影響片劑的劑量準確性、成分均勻性及藥效。

片劑製備中的關鍵作用

片劑是最常用的口服固體劑型，但其製備過程充滿挑戰。制程的首要任務是從眾多輔料與工藝方案中篩選最合適的組合，以優化藥物釋放動力學、穩定性及 API 溶解度，確保達到預期治療效果。

粉末流動性在片劑制程中的作用可分為三個關鍵階段：

1.       模具填充：粉末流動性決定活性成分和賦形劑是否能均勻分佈，直接影響藥片的一致性。

2.       壓實過程：粉末的可壓縮性決定藥片的機械強度與崩解特性。

3.       脫模環節：流動不穩定的粉末容易導致藥片破裂或缺陷，從而影響成品品質。。

因此，掌握粉末流動特性，是確保藥片品質和生產穩定性的核心。

如何量化與優化粉末流動

通過評估粉末的結塊程度、內聚性、可壓縮性和流動穩定性，可以比較不同批次或配方的差異，預測粉末在制程中的表現。這有助於優化配方設計、調整制程參數，確保粉末穩定達到高效運用。

以兩種藥粉為例：

Sample 1 具備更穩定的結塊結構與更一致的內聚行為，粉末流動性及重複性均優於Sample 2，適合進入穩定的片劑制程。反之，Sample 2 的物性波動明顯，可能導致模具填充不均、壓實差異與最終片劑品質不一致，應進一步調整粒徑分佈、含水率或輔料配比。

小小的粉末，大大的關鍵

粉末雖微小，卻直接影響製藥制程的穩定性和藥品品質。理解、量化並管理粉末流動性，是製藥行業實現高品質、高一致性生產的關鍵。

麵團：解鎖烘焙形態的核心

在烘焙生產中，麵團是所有產品的核心中間物。隨著加水、攪拌、壓延等加工步驟的不同，麵團會進一步分化為三種關鍵形態：麵團本身、流動性的麵糊，以及薄片狀的面片。這三種形態在結構、含水量與加工方式上各具特性，也影響產品的組織、口感與成品穩定度。針對這三類中間物進行精准的物性測試，不僅能掌握原料在不同階段的狀態，更是確保工藝順暢與品質一致的重要依據。

麵團：硬度、筋性與黏性的多維度把控

麵團是烘焙的核心原料，其物性決定能否順利成形、醒發與烘焙。

硬度是最基礎的指標，也影響後續壓延、整形等加工步驟。利用 P/5 穿刺探頭可精准判斷麵團緊實度，協助判斷加水量、攪拌程度是否合適。

筋性決定麵包與饅頭的彈性、咀嚼感以及組織支撐力。過弱會導致蓬發不足、結構鬆散；過強則可能口感偏硬。A/KIE 延展性測試裝置能製備標準形狀的麵團條，量化延展性並避免樣品失水，確保結果穩定可靠。

黏性影響加工效率。黏性高的麵團容易黏輥、黏刀，造成刮料困難甚至堵塞產線。結合 A/DSC 黏性探頭與沃伯頓剪切裝置，可評估麵團的黏附與剪切特性，幫助調整油脂、水量或靜置條件，減少生產阻礙。

麵糊：濃稠度與均質性的精准量化

麵糊是麵團經加水及攪拌後形成的流動態原料，是蛋糕、煎餅、泡芙等產品組織輕盈、均質的關鍵。

濃稠度與流動性影響塗抹平整度、充模速度與烘焙時的蓬鬆程度；過稠會導致組織緊密，過稀則可能塌陷。
P/36R 反擠壓探頭與 A/BE 裝置可透過反擠壓原理量化麵糊在受壓下的流變變化，清晰呈現均質程度與流動行為，協助穩定最終產品的孔洞分佈與柔軟度。

面片：拉伸性與粘彈性的綜合評估

面片常用于餃子皮、酥皮、餛飩皮等產品，對加工過程的耐受性要求很高。

拉伸性不足的面片在擀壓、包餡時容易破裂；適當的延展性則能承受重複擀壓並保持邊緣完整。使用 A/KIE 裝置進行拉伸測試，可量化面片的斷裂伸長率與抗張強度，為醒發時間、水含量及擀壓方式提供依據。

粘彈性反映面片在變形後回彈的能力，與筋度、口感彈性以及耐儲存性密切相關。
在 HDP/TPB Hold–鬆弛測試中，通過載入—保持—釋放的模式可觀察面片的彈性回復與黏性殘留，幫助研發調整油脂比例或靜置條件，以達到不易破裂、口感柔軟但富彈性的理想狀態。

科學測試引領烘焙品質升級

從麵團到麵糊再到面片，每種形態背後都對應不同的質地機制：水含量改變流動與黏性、筋度影響結構穩定、油脂與醒發條件決定延展性與口感。一旦將這些物性轉化為可量化的資料，企業便能避免經驗判斷的不確定性，在研發與量產過程中獲得更高一致性。

看似靜止的粉末，掌控著產品未來命運

食品產業為何重視粉末流動性？

糖、鹽、麵粉、奶粉、香料、蛋白粉、澱粉等，多數原料皆以粉體形式存在。這些原料能否順利流動、穩定供料、均勻混合，直接影響制程效率、產品品質與食品安全。粉末流動性並非制程中的次要條件，而是食品工業能否穩定量產的關鍵。

粉末流動穩定性對制程中的影響

1.      原料輸送與下料穩定性

流動性不足的粉末在料斗或輸送過程中易產生架橋與堵料現象，造成下料不連續或給料波動，進而引發計量不穩定與單次投料重量偏差。

2.      配方準確性與批次一致性

粉末流動行為不穩定會直接影響投料量偏離設定值，導致成品在風味、營養成分及菜單線上上出現批次差異。

3.      混合效率與均勻性

不同粉體間的流動特性差異易引發混合過程中的分層現象，使香料與添加劑分佈不均，進而影響口感一致性，甚至造成法規標示與符合性風險。

粉末的關鍵影響因素與制程風險

粉末多為高內聚、易吸濕材料，其流動性高度依賴顆粒特性與環境條件。細粉比例高或顆粒形狀不規則易增加內聚力和機械嵌合，降低流動性；微量水分或濕度變化可引發結塊，加速流動劣化。含油或高脂粉末表面黏附性增強，影響流動穩定性並增加設備污染與清潔難度。若缺乏系統量化評估，可能導致設備選型不當、產能下降、清機頻繁，最終造成成品結構不穩、溶解性與口感波動。這些制程風險多源於粉體流動行為未被有效管理，而非配方本身。

如何量化粉末流動穩定性？

為避免僅依賴經驗判斷，透過多功能物性測試儀的粉體流變裝置將流動行為資料化，搭配壓縮與剪切測試評估粉末的內聚性與結塊風險，以及多變速剪切流動測試模擬儲槽、料斗實際狀況，獲得粉末流動穩定性相關性參數，提供配方及制程優化與設備設計。

以四種批次奶粉為例：樣品C結塊性與黏聚力最強，流動性差，適合對流動性要求較低的應用；樣品A與B雖有結塊與黏聚，但輕壓即可鬆散，利於沖泡；樣品D粉質細、不易結塊，但具黏附性，易附著於介質並產生飛粉。

流動掌握效率與穩定

粉末能否順利流動，決定了制程是否穩定、配方是否被正確實現。瞭解並管理粉末流動性，不只是提升效率，更是確保食品品質一致性與產品競爭力的關鍵。

細胞力學 ~ 神經的“絕處再生”

難以實現的人造神經支架

當指尖再也觸不到愛人掌心的溫度，當腳踝在臺階前反復踉蹌卻抓不住平衡，周圍神經損傷留下的，從來不止是麻木的皮膚。那些遍佈全身的神經一旦受損，就可能讓抬手、邁步這些本能動作變成奢望，而傳統修復材料卻總在“支撐”與“順應”間顧此失彼：太硬的支架會磨傷新生神經，太軟的又撐不起再生通路。

這項發表在《Materials & Design》上的研究《Cyclic tensile stimulation enrichment of Schwann cell...》為神經組織工程提供了新思路：研究團隊通過3D生物列印技術製備了含有人體施萬細胞的負泊松比水凝膠支架，並結合週期性拉伸刺激，顯著促進了神經再生相關的細胞活性與蛋白表達。今天我們就來一起解讀這項創新研究~

神奇的“負泊松比”

你可能聽說過“拉伸時變細、壓縮時變粗”的普通材料，但“負泊松比材料”卻反其道而行之。這種特殊的力學特性，讓它能更均勻地分散應力，研究者們認為，天然神經細胞本身也表現出一定的“拉脹”特性，因此這種材料非常適合類比人體神經組織的微環境。

研究團隊用魚明膠甲基丙烯醯胺（FGelMa）作為原料，通過範本成型法製備了負泊松比水凝膠支架（圖A）。支架兩端採用剛性更強的GelMa 材料，方便與拉伸生物反應器連接，中間則是負載施萬細胞的 FGelMa（圖B）。為了類比體內神經組織受到的自然力學刺激，研究團隊使用ATMS動態培養系統（圖 C），對支架施加20% 形變、0.48Hz 頻率的週期性拉伸，並與靜態培養組對比。

細胞的驚喜變化

l   增殖加速：拉伸組細胞數量在 3 天、7 天時分別比靜態組多 1.1 倍、1.3 倍（圖 3B），14 天仍保持優勢；

l   功能增強：拉伸組分泌的神經生長因數（NGF）顯著增加，3 天、7 天時分別是靜態組的 1.2 倍、1.4 倍（圖 4A）；

l   受體啟動：拉伸刺激讓 NGF 的受體 TRKA 表達提高 25%，而與凋亡相關的 p75NTR 不受影響（圖 4B），意味著只促進再生，不誘導細胞死亡。

1+1>2：拉伸 + NGF 的協同增效

 既然拉伸能促進 NGF 分泌，那額外添加 NGF 會有什麼效果？研究設置了 “靜態 + NGF”“拉伸 + NGF” 等分組，發現額外添加NGF在拉伸環境下效果倍增！“拉伸 + NGF”組的施萬細胞不僅形態優化（紡錘狀、沿力方向整齊排列，軸突更長，見圖5A），更通過啟動PI3K/AKT通路（圖5B），使神經再生關鍵蛋白（如GDNF、HuC/HuD）表達飆升（圖6）。

為確認 NGF 的作用路徑，研究團隊用 TRKA 抑制劑（AG879）處理細胞後發現：神經再生相關蛋白表達大幅下降（圖A），細胞形態也變得鬆散（圖B）。這說明，拉伸與 NGF 的協同效應主要通過 TRKA 受體實現，為後續靶向治療提供了明確方向。

未來：從實驗室到臨床

這項研究將負泊松比水凝膠支架、週期性拉伸刺激與 NGF 結合，證明了力學微環境對神經再生的重要性。其中，ATMS 系統為精准施加力學刺激提供了可靠支援，而負泊松比材料與細胞的“動態互動”，更是為周圍神經組織工程開闢了新思路。未來，這種技術有望加速從實驗室到臨床的轉化，讓更多神經損傷患者重獲新生。