Метод определения удельной площади поверхности BET для фармацевтических вспомогательных веществ

Удельная площадь поверхности играет важную роль в способностях очистки, обработки, смешивания, таблетирования и упаковки фармацевтических препаратов в форме таблеток. Это также влияет на срок годности, скорость растворения и эффективность.

Введение

Стеарат магния (смемь магния со стеариновой кислотой) [MS] (CAS: 557-04-0) является распространенным фармацевтическим наполнителем. MS - это белый мелкодисперсный порошок с пушистой текстурой, низкой насыпной плотностью, плохой текучестью и мягкий на ощупь. Он имеет слабый запах и нерастворим в воде, этаноле и эфире. В пересчете на сухой продукт содержание магния должно составлять 4-5%.

Стеарат магния часто используется в качестве смазки при производстве капсул и таблеток, что может уменьшить трение между частицами и между контактными поверхностями частиц и производственное оборудование (например, пуансоны и штампы для таблетирования). Важной переменной, влияющей на эффективность смазки, является удельная площадь поверхности. Чем больше удельная площадь поверхности, тем легче ее равномерно распределить в процессе смешивания.

Стеарат магния может переходить в аморфное состояние или кристаллогидрат после поглощения воды. Гидрат включает в себя: моногидрат, дигидрат и тригидрат. Даррен П. и др. [1] указал, что в процессе нагревания свободная вода стеарата магния удаляется при температуре ниже 40 °C, связанная вода удаляется при температуре 70-105 °C, а MS плавится при температуре выше 110 °C.

В 2020 году в нескольких международных фармакопеях указано, что на стеарате магния должно быть указано значение удельной площади поверхности, а в фармакопее США указано, что условия дегазации стеарата магния должны составлять 40 °C под вакуумом в течение 2 часов [2]. Цель этой статьи - изучить меры предосторожности и процедуры в отношении стеарата магния в процессе определения удельной площади поверхности.

Программа тестирования удельной поверхности

Испытуемый образец: Стеарат магния

Испытательный прибор: Анализатор удельной поверхности и размера пор AMI-Meso 112

Рис. 1 AMI-Meso 112

Предварительная обработка и общие требования

а. Объем выборки:

Фармакопея США предусматривает, что в качестве адсорбата используется азот, а площадь, подлежащая тестированию, составляет >1 м2.

б. Газ:

Азот высокой чистоты, чистота >99,999%; гелий высокой чистоты.

Предварительная обработка: перед испытанием образец стеарата магния дегазировали нагреванием в вакууме.

Стеарат магния легкий по весу и имеет низкую насыпную плотность. При накачке вакуума необходимо обращать внимание на то, чтобы он не смещался. В вакуумной опции программного обеспечения AMI-PAS скорость вакуумной откачки делится на "Мелкий порошок", "Порошок" и "Частицы" в зависимости от типа материала. Для образцов стеарата магния выберите "Мелкий порошок", чтобы избежать попадания образца в вакуумную систему.

Испытание образца

Этапы статического объемного метода для определения удельной поверхности следующие:

a. Взвесьте образец: используйте весы с точностью до одной десятой, сначала взвесьте массу пустой пробирки, запишите массу1, затем взвесьте соответствующее количество образца, перелейте его в пробирку для образцов, запишите образец + массу пустой пробирки масса2; (Примечание: в этом эксперименте взвесьте 1,2 г)

б. Предварительная обработка: поместите пробирку с образцом в положение предварительной обработки или дегазатор для дегазации, установите температуру дегазации и время дегазации (Примечание: условия дегазации в этом эксперименте составляют 40 °C в течение 2 часов);

c. Проверка массы: после завершения предварительной обработки снова взвесьте образец и запишите его как масса3;

d. Начните эксперимент: установите пробирку с образцом в положение для тестирования, установите условия тестирования, поместите колбу Дьюара, заполненную жидким азотом, в лоток, соответствующий положению для тестирования, и нажмите, чтобы начать эксперимент;

e. После завершения эксперимента экспортируйте отчет.

Результаты для конкретного образца

Данные теста удельной поверхности ставки

Одноточечная удельная площадь поверхности BET при p/p0 0,20000: 3,99427 м²/г

Удельная поверхность BET: 4,94369 м²/г

Наклон: 0,82547

Перехват: 0,05496 см³/г STP

Насыщенная адсорбционная емкость монослоя Vm: 1,13580 см³/г STP

Значение C: 16,01841

Линейный коэффициент Cc: 0.99985

Рисунок 2

Фармакопея Соединенных Штатов предусматривает, что удельную поверхность стеарата магния следует определять в диапазоне от P/P0 0,05-0,15, а линейный коэффициент удельной поверхности составляет Cc>0,9975. Из [рис. 2] видно, что в результате теста BET на стеарат магния линейный коэффициент Cc удовлетворяет >0,999. C>0, что означает, что результат теста BET является надежным.

3 Заключение

Рекомендации по тестированию удельной поверхности и диаметра пор стеарата магния:

(1) Стеарат магния является легким и имеет низкую насыпную плотность. Используйте программное обеспечение "AMI-PAS", выберите опцию вакуумирования "Мелкий порошок".

(2) Используйте азот (чистота 99,999%) в качестве адсорбата, а площадь, подлежащая измерению, составляет не менее 1 м².

(3) Диапазон выбора удельной поверхности стеарата магния составляет P/P0: 0,05-0,15, а линейный коэффициент удельной поверхности должен быть больше 0,9975.

Анализатор удельной поверхности и размера пор серии AMI-Meso - это быстрый и экономичный прибор, который может использоваться для различных фармацевтических методов тестирования. Этот прибор может не только надежно тестировать образцы со сверхнизкой удельной поверхностью, но также может помочь определить характеристики продукта и даже предсказать перспективность применения конкретного образца. Кроме того, быстрое определение удельной поверхности и других параметров может легко позволить производителям сосредоточиться на контроле качества, чтобы получить более качественный фармацевтический продукт.

Ссылка

[1] Даррен П. Лэфем, Джули Л. Лэфем. Адсорбция газа на промышленном стеарате магния: влияние условий дегазации на площадь поверхности азота и характеристики изотермы [J]. Международный фармацевтический журнал, 2017,530: 364-376.

[2] Фармакопея Соединенных Штатов. Стеарат магния, 2012: 1850.