Densité solide des produits pharmaceutiques : évaluation des propriétés d'écoulement des poudres et de la porosité ouverte des comprimés

Problématique / Besoin :

Les propriétés d'écoulement des poudres pharmaceutiques ainsi que la porosité ouverte des comprimés pharmaceutiques, sont des caractéristiques importantes des matériaux qui peuvent être évaluées à partir des mesures de densité des solides. Deux instruments Anton Paar - l'Autotap et l'Ultrapyc 5000 - fournissent respectivement des résultats de densité taraudée et de densité squelettique. Ces mesures de volume extrêmement précises sont nécessaires pour l'industrie pharmaceutique et peuvent être corrélés au débit et à la porosité. 

Méthode utilisée / Réponse apportée :

1. Introduction

La densité solide est une propriété importante des composés pharmaceutiques de la poudre (médicament ou excipient) au comprimé. La masse volumique apparente et la densité tassée sont liées aux propriétés d'écoulement de la poudre. Les densités géométriques et squelettiques permettent le calcul de la porosité ouverte des comprimés. Et la densité squelettique est liée à la cristallinité, à la polymorphologie et à la pureté des composés pharmaceutiques. La fluidité d'une poudre, en particulier d'un additif ou d'un excipient, est importante pour déterminer comment cet additif affectera le processus de granulation ou de compression. De plus, cette caractéristique permet de prédire l'uniformité et la dissolution du produit final. Par exemple, une bonne fluidité garantit qu'il y a un remplissage approprié et uniforme des gélules de manière à obtenir un poids et un dosage constants. Connaitre la porosité ouverte d'un comprimé est essentiel pour comprendre de nombreuses propriétés différentes des comprimés, telles que la résistance, la durée de conservation, la biodisponibilité et la dissolution dans le corps. Par exemple, si nous regardons des comprimés de la même composition, les comprimés plus poreux se dissoudront plus rapidement que les comprimés avec moins de porosité est également importante pour empêcher la fracture de l'excipient pendant la compression du comprimé. Pour les informations sur le débit de poudre et la porosité des comprimés, la mesure de la densité squelettique à l'aide de la pycnométrie à gaz vous permet d'évaluer ces propriétés pharmaceutiques importantes.

2. Propriétés d'écoulement de poudre

Le stéarate de magnésium est souvent utilisé comme lubrifiant dans la fabrication de comrprimés, capsules et poudres pharmaceutiques. Cependant, cela peut également affecter la fluidité de la poudre pharmaceutique mélangée. Il est important de comprendre ses propriétés de densité solide telles que la densité taraudée et squelettique. La densité tapée est utilisée pour décrire la fluidité à travers le rapport de Hausner (HR) et l'indice de compressibilité (CI). La densité tassée d'un stéarate de magnésium disponible dans le commerce a bien été mesurée en utilisant l'Autotap et en suivant USP <616>, Méthode I. Un HR de 1,92 et un IC de 48 ont été obtenus pour cet échantillon. Ces valeurs indiquent que ce stéarate de magnésium particulier entre dans la catégorie des "très, très mauvais débit". L'Ultrapyc 5000 a été utilisé pour mesurer la densité squelettique du même stéarate de magnésium disponible dans le commerce suivant USP <699>. Des écarts par rapport à la densité théorique du stéarate de magnésium (1,026 g/cm3) peuvent indiquer que différents hydrates ou impuretés sont présents dans l'échantillon. Le stéarate de magnésium étant une poudre fine, le mode PowderProtect de l'Ultrapyc 5000 a été utilisé pour dilater le gaz de la chambre de référence vers la chambre d'échantillon afin d'empêcher l'élutriation de la poudre. La mesure dans ce mode permet d'utiliser des pressions cibles élevées pour obtenir les données les plus possibles. Les paramètres de mesure des échantillons et les mesures de densité squelettique montrent une escellente répétabilité. 

3. Porosité ouverte des comprimés

Les propriétés de résistance et de dissolution des comprimés peuvent être évalué à partir des calculs du pourcentage de porosité ouverte à partir des mesures de densité squelettique. Calculer pourcentage de porosité, la densité géométrie est également avait besoin. Dans ce cas, la densité géométrique a été obtenue en utilisant la technique de pycnométrie des poudres sèches. Comprimés pharmaceutiques utilisés pour traiter le diabète de type 2 ont été mesurés sur l'Ultrapyc 5000. L'Ultrapyc 5000 a été contrôlé en température à 25°C. Une bonne répétabilité entre les analyses a été observé. Couplé au volume brut obtenu de la pycnométrie des poudres sèches, la porosité ouverte du comprimé a été calculé à 13%.

4. Conclusion 

L'Ultrapyc 5000 est idéal pour mesurer la densité des poudres et comprimés pharmaceutiques. Des mesures très précieuses et reproductibles garantissent que les densités squelettiques peuvent être mesurées facilement et en toute confiance et corrélées avec les propriétés d'écoulement et de porosité. Des mesures précises de la densité squelettique permettent aux chercheurs d'évaluer rapidement cette propriété du matériau et de sélectionner de nouveaux matériaux pour les propriétés d'écoulement et de déterminer la résistance des comprimés et les propriétés de dissolution.