ОФС.1.1.1.0003. Общая фармакопейная статья. Определение газовой пикнометрической плотности порошкообразного вещества

(утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 20.07.2023 № 377)

(«Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание»)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Определение газовой пикнометрической плотности порошкообразного вещества	ОФС.1.1.1.0003
	Вводится впервые

Метод основан на определении объема образца порошкообразного вещества известной массы по измерению эквивалентного объема газа, вытесненного в определенных условиях из газового пикнометра при введении испытуемого образца. Объем образца, установленный в данном испытании, включает объем, занимаемый открытыми порами частиц твердого порошкообразного вещества, а объем закрытых пор и пор, недоступных для газа, не учитывается. Благодаря высокому коэффициенту диффузии гелия, который является наиболее предпочтительным для определения газом, большинство открытых пор доступны газу. Поэтому газовая пикнометрическая плотность тонко измельченного порошка, незначительно отличается от значения истинной плотности.

Плотность твердых частиц порошкообразного вещества, установленная методом с применением газового пикнометра, характеризуется как газовая пикнометрическая плотность в соответствии с ОФС «Плотность твердых веществ».

Область применения

Пикнометрическая плотность является достоверной оценкой истинной плотности аморфного или частично кристаллического образца и поэтому широко применяется для образцов лекарственных средств в форме порошков.

Оборудование

Типичная схема прибора (рис. 1):

• герметичная испытательная ячейка, содержащая пустую ячейку объемом Vc, которая соединена посредством клапана со стандартной ячейкой стандартного объема (Vr);
• система, способная под давлением заполнять ячейки газом до достижения определенного давления (P), измеряемого манометром M;
• система, которая соединена с источником газа, предпочтительно гелия, если не указан другой газ для выполнения измерений.

Рисунок 1 — Схема газового пикнометра

Vr — объем стандартной ячейки, см3; Vc — объем испытательной ячейки, см3; Vs — объем образца, см3; M — манометр

При использовании вместо гелия других газов, полученные значения могут отличаться от значений при использовании в качестве газа гелия. Проникновение газа зависит от размера пор и площади поперечного сечения проникающей молекулы.

Температура в газовом пикнометре должна быть 15 — 30 °C и не должна изменяться в течение всего процесса измерения более чем на 2 °C.

Прибор калибруют. Объемы Vc и Vr должны быть определены при помощи калиброванного стандарта, объем которого установлен с точностью до 0,001 см3. Методика определения выполняется в два этапа: с использованием пустой ячейки для проведения испытания и с использованием калиброванного стандарта, помещенного в стандартную ячейку. Объемы Vc и Vr рассчитывают при помощи уравнения для определения объема образца Vs, с учетом того, что на первом этапе этот объем равен нулю.

Методика

Взвешивают ячейку для проведения испытания и регистрируют ее массу. Наполняют испытательную ячейку навеской порошка испытуемого вещества. Навеска испытуемого образца подбирается согласно инструкции прибора. Плотно закрывают испытательную ячейку в пикнометре. Предварительно удаляют из порошка летучие примеси, дегазируя порошок в токе газа, в некоторых случаях порошки дегазируют вакуумом. Регистрируют указанное на манометре исходное давление (Pr) в системе при открытом клапане, который соединяет стандартную ячейку с испытательной ячейкой. Закрывают клапан для отделения стандартной ячейки от испытательной ячейки. Заполняют испытательную ячейку под давлением газом и определяют давление (Pi), регистрируют полученное значение. Открывают клапан для соединения стандартной ячейки с испытательной ячейкой. Регистрируют конечный показатель давления (Pf). Повторяют измерения порошков того же образца до тех пор, пока последовательные измерения объема образца (Vs) не совпадут с точностью до 0,2%. Разгружают ячейку для проведения испытания и измеряют конечную массу порошка (m), выраженную в граммах. Поскольку во время измерения могут выделяться летучие вещества, для проведения расчетов нужно использовать массу испытуемого образца после пикнометрического измерения объема.

Анализ данных

Объем образца (Vs) вычисляют по формуле:

V_{s} = V_{c} - \frac{V_{r}}{\frac{P_{i} - P_{r}}{P_{f} - P_{r}} - 1} .

Плотность (\rho) вычисляют по уравнению:

\rho = \frac{m}{V_{s}} .

При определении плотности (\rho) необходимо учитывать влажность или потерю в массе при высушивании испытуемого образца.

---