颗粒形状
球体的半径（或者更常见的直径）可以用来计算其大小；立方体的边长或对角线长度也可以用来表示其大小。而颗粒的形状则多种多样，从针状到不规则的多边形都有，如图所示。定量测量和定义这些颗粒的大小可能比较困难。然而，在制药生产活动中使用细分的粉末时，需要用一个具体的数值来表示颗粒的大小，最好是单一的数字，以便比较不同种类的粉末以及同一物质的不同批次。
可以使用两个参数来描述形状不规则的颗粒：
- 类似球体的直径。研磨和制粒是两种粉末加工方法，它们的目的是改变颗粒的形状，使其更加接近球形。
- 长宽比是指物体最长边与最短边的比例。一个球体的长宽比是1，而针状颗粒的长宽比则最大。长宽比可以用来判断一个物体的形状与完美球体的偏差程度。
比表面积
表面积是一个关键的物理属性，它决定了药品粉末、成分、原料药（API）和辅料的功能表现。即使颗粒的物理尺寸相同，其表面积和孔隙率的差异也会对药品的性能产生显著影响。药品的纯化、加工、混合、压片和包装过程都高度依赖于表面积。在许多常用的颗粒大小测量方法中，会使用等效球体的直径作为参考。然而，这种测量方法存在一些假设和限制。例如，在根据等效球体的直径来定义颗粒大小时，必须明确用于建立等效关系的标准。只有当两个颗粒在体积或表面积上相等时，才能认为它们是相同的。因此，可以通过具有相似体积或表面积的球体的直径来估算颗粒的大小。该方法包括在各种条件下将固体材料暴露于气体或蒸汽中，并测定其重量吸收量或样品体积。通过分析这些数据，可以获取固体的物理性质，如比表面积、孔隙率、总孔体积和孔径分布。利用气体吸附技术研究孔隙结构，还可以揭示孔隙的物理形态和形状。此外，气体吸附还可以用于测量药品表面的粗糙度。表面粗糙度会直接影响口服药片和吸入性干粉等产品的性能。溶解度、稳定性、脆性、包衣附着力、混合均匀性、颗粒间的粘附性、粉末流动性以及粉末的堆积情况都是与比表面积直接相关的关键性能指标。表面粗糙可能会导致干粉吸入制剂中的小药物颗粒与较大的惰性载体颗粒发生相互作用。
确定表面积的方法
在对固体样品进行表面积测量之前，需要使用真空、加热和气体流对其进行预处理，以去除从环境中吸收的水分和二氧化碳（CO2）等杂质。随后，将固体在真空条件下冷却至-195°C的低温状态，然后引入吸附剂。每次加入吸附剂后，让系统压力达到平衡状态，并计算吸附的量。通过计算在不同温度和压力下形成固体表面单层气体所需的气体量，可以得到吸附等温线。通过测量这些气体分子形成的单层面积，就可以计算出物体的表面积。该方法依据美国药典（USP）846>中的相关协议来确定样品的表面积。渗透性；通透性
生物制药分类系统是一种根据药物的溶解度和渗透性对其进行分类的系统。该系统通过溶解度和肠道渗透性这两个因素来限制对药物效果的预测。溶解度的分类依据是《美国药典》（USP）中的标准；肠道渗透性则是通过与静脉输注效果的比较来确定的。所有这些标准都非常关键，因为口服药物占美国和欧洲市场上销售的所有药品的85%。人体吸收的药理物质的数量，部分取决于药物通过人体肠壁的传递速率，部分取决于实际被吸收的药物量。也可以使用非人类实验系统来预测人体对药物的吸收情况作为替代方法。根据质量平衡分析，或者与静脉注射剂量进行比较，如果某种物质在人体内具有极高的渗透性，那么它将吸收给定剂量的90%或更多。
吸附
德国科学家海因里希·凯泽（Heinrich Kayser）于1881年首次创造了“吸附”（adsorption）这个词。吸附是一种典型的表面现象，指的是颗粒附着在物质表层的现象。它通常涉及溶解在气体、液体或固体中的分子、原子甚至离子附着在表面。表面能是吸附现象的主要原因。表面颗粒的部分暴露会吸引更多的颗粒聚集到该区域。吸附现象存在于各种物理、自然、生物和化学系统中，并被广泛应用于工业领域。吸附是指物质以分子形式在表面逐渐积累的过程。氢气、氮气和氧气都是能够被活性炭吸附的气体。需要注意的是，吸附并不等同于吸收；这两种过程涉及的机制是完全不同的。
吸附过程需要两个组件——
- 吸附质：一种能够附着在另一种物质表面的物质。例如，氢气（H2）、氮气（N2）和氧气（O2）等气体。
- 吸附剂：一种能够吸附其他物质的表面。活性炭、硅胶和氧化铝就是常见的吸附剂例子。