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药用辅料的粉体性质影响着制剂产品的质量。不同厂家和型号的辅料粉体颗粒在微观3D (Three Dimension)结构上存在较大差异,而辅料的内在差别直接体现在辅料单颗粒的粉体性质上,并影响着辅料的压片特性。在制剂过程中,辅料的粉体结构影响着制剂的结构;制剂结构影响药物的崩解行为、释放特征、释药机理,甚至影响药物疗效的发挥。本论文以国内外主要生产厂家的药用辅料微晶纤维素(Microcrystalline Cellulose,MCC)为研究对象,应用先进的高分辨同步辐射X射线显微断层扫描(Synchrotron Radiation X-ray micro Computed Tomography, SR-μCT)技术,获得丰富的颗粒精细结构参数,结合主成分分析(PrincipalComponents Analysis, PCA)和偏最小二乘判别分析(Partia l Least Squares Discriminant Analysis, PLSDA)方法,将 MCC 单颗粒的结构特征、空腔差异、粉体性质及制剂行为进行关联,定量研究颗粒的微结构和辅料性质的关联性;通过MCC单颗粒的分类研究,判断不同生产厂家、不同规格产品的差异。将MCC压片,分析片剂的2D孔隙结构和ROI (Region Of Interest)区域的3D孔隙结构,考察片剂形态学的崩解行为,发现其主要的崩解模式为腰裂型和分裂型。对MCC单颗粒与片剂结构参数关联分析,得到单颗粒结构与片剂结构的关系,及颗粒结构对辅料粉体性质、压片行为和崩解行为的影响。主要研究如下:(I)微晶纤维素的单颗粒定量结构研究利用SR-μCT对MCC单颗粒结构进行表征,结合PCA和PLSDA方法,关联不同厂家、不同型号的MCC单颗粒的结构差异和粉体、制剂的性质。通过测定MCC粉体的休止角、堆密度、振实密度和压缩特性等粉体性质,测定MCC片剂的抗张强度、崩解时间、川北方程和片剂径向压力-位移分布等特性,基于2D切片、3D重构图形处理与PCA-PLSDA方法,将MCC颗粒按结构进行分类,并关联结构与性质的关系。结果表明,MCC102产品间在抗张强度、崩解时间、川北方程和片剂径向压力-位移分布方面显著不同;盒比值和Feret比值等不规则结构参数对主成分分类的影响较大;休止角、堆密度和振实密度对主成分分类影响较小。MCC的结构差异和空腔差异研究证实了不同厂家的MCC样品在单颗粒水平上具有形态学的多样性,进而导致MCC粉末性质和压片性能的差异。(2)微晶纤维素的片剂结构和崩解行为模式研究SR-μCT扫描分析12种不同型号的MCC片剂,对片剂内部孔隙结构特征进行多变量、多维度分析,考察MCC片在静态介质中的形态学崩解模式,结合崩解时间测定,得出其典型崩解模式的结构基础。应用相应数据图形处理技术,对不同MCC片进行2D结构的轴向、径向分析和ROI微区域的3D孔隙结构分析,结合PCA和PLSDA,综合分析得出2种典型的形态学崩解模式:腰裂型和分裂型。最后在3D水平上对MCC单颗粒的结构参数与MCC片的结构参数进行关联分析,得出单颗粒形态结构决定片剂结构特征,并对MCC的粉体性质、对MCC片的压片行为和崩解性质有显著影响。综上,本文通过对MCC单颗粒结构的定量研究,首次在单颗粒水平上对MCC颗粒结构进行量化分析,关联颗粒的结构差异、粉体性质和制剂性质;在制剂水平上,研究了 MCC压片的片剂内部孔隙结构特征,并对其形态学的崩解模式进行关联分析,分析了腰裂和分裂等2种不同于机制型的经典形态学崩解模式。在3D水平上对单颗粒与制剂结构参数间的趋势分析,表明单颗粒形态结构与片剂结构存在着定量的关系,颗粒结构对辅料粉体性质、压片行为和崩解行为存在重要影响。