硬脂酸镁中比表面及孔径检测方案(比表面)

比表面及孔径分析仪在医药辅料中的应用一硬脂酸镁 摘要：硬脂酸镁是制药界广泛应用的药物辅料，因为具有良好的抗粘性、增流性和润滑性在制剂生产中具有十分重要的作用，作为常用的药用辅料润滑剂，比表面积对硬脂酸镁有很大的影响，硬脂酸镁的比表面积越大，其极性越强，附着力越大，越容易在混合过程中均匀分布在颗粒表面，从而具有良好的润滑性能。 国仪精测自主研发的静态容量法比表面及孔径分析仪V-Sorb X800系列产品对硬脂酸镁材料进行了气体吸附测试并分析析材料的 BET比表面积，操作简单方便，结果准确，仪器自动化程度高。 关键词：硬脂酸镁，比表面积及孔径分析，润滑剂 1、硬脂酸镁简介 世界上有70%~80%的药品选择片剂作为第一剂型，在制片过程中，药片与压片机模具之间的摩擦会影响药片的片重、压片机零部件的磨损度以及药片质量的稳定性。为了减少这种有害摩擦，药厂工艺人员通常会在配方中加入入定量的润滑剂剂。研究结果果明，润滑剂的合理使用能够使压片片的出片力大大减小，可降低压片时5%~20%的动能，对发展节能、低碳经济具有重要意义。根据美国食品和药品管理局(FDA)报道，硬脂酸镁是目前用的最多的一种润滑剂，它具有润滑性强、抗粘性好、质量轻、比容大，且与颗粒混合后分布均匀、附着力好而不易分开等优点2. 硬脂酸镁以 C36H70MgO4与棕榈酸镁(C32H62MgO4)为主要成分的混合物，为白色无砂性的细粉，与皮肤接触有滑腻感。它兼具金属盐和硬脂酸的双重特性，硬脂酸固有的脂肪特性(包括润滑性和斥水性)，在硬脂酸镁中都保留了下来]，使其广泛应用于制药行业，是重要的医药片剂润滑剂。在医药上，硬脂酸镁具有润滑、抗粘、助流等作用，主要用作片剂、胶囊剂的润滑剂、抗粘剂、助流剂；特别适宜油类、浸膏类药物的制粒，制成的颗粒具有很 好的流动性和可压性；在直接压片中用作助流剂；还可作为助滤剂、澄清剂和滴泡剂，以及液体制剂的助悬剂、增稠剂。硬脂酸镁的性质及广泛应用使人们看到了其广阔的应用前景，如今越来越多的科研工作者涉及这一领域的研究工作。 2、比表面积对硬脂酸镁的影响 研究指出，润滑剂的物理性质也会对药品产生重大影响，比如润滑剂表面状况、粒径尺寸、表面积的大小、结晶体的结构等，通过研磨、烘干、贮藏后的硬脂酸镁会使其原有的物理性质发生变化，从而影响其润滑功能。 良好的硬脂酸镁具有低剪切力的层状结构4]，可与药物活性组分和其他辅料适当混合，为压实的粉末和模具壁之间提供润滑，防止粉沫和模具之间粘连，硬脂酸镁比表面积越大，越容易在混合过程中均匀分布在颗粒表面，润滑性越好。在混合物和压片机一定的条件下，硬脂酸镁的比表面积越大得到的片剂抗张强度小，脆碎度高，溶出和崩解变慢。所以表面积被认为是药物级硬脂酸镁的一个重要技术指标。市场上硬脂酸镁比表面积在3~54m²/g之间，通常在5~20m²/g之间，比表面积不同归因于其不同的制备方式。脱气条件会影响硬脂酸镁比表面积值数据，有文献报导(见下图)，硬脂酸镁比表面积随着脱气温度的提高而降低， 脱气温度需控制好以防止硬脂酸镁烧结或熔化。 Table 1. Magnesium Stearate Multipoint Surface Area as a FunctionofDegas (Preparation) Temperatures Degas Temperature(C) Surface Area(m/g) 35 5.138 50 5.106 65 4.834 80 4.542 100 3.651 125 1.581 As shown in the above data， magnesium stearate should not be degassed at temperatures above 35℃because melting and sintering， which lower the measured surface area， occur at higher temperatures. 通常供应商将比表面积设定在上限是下限的两倍(例如：6~12m²/g)。虽然此范围内的变化可能不会影响所有产品，但可能会影响易过度润滑的产品，比表面积精确测量至关重要。 3、医药辅料中检测应用案例 研究人员利用国仪精测自主研发的比表面及孔径分析仪V-Sorb X800 系列产品对硬脂酸镁样品进行了测试，具体情况如下： 测试前采用加热抽真空的方式对硬脂酸镁样品进行脱气预处理，预处理条件为：60℃真空加热4小时；试验完成后自动生成 BET 曲线图和详细测试数据如下图： 吸附 BET-吸附-测试结果图 P/P0 详细测试数据 P/PO 实际吸附量(ml/g) (P/P0)/(V*(1-P/P0)) 单点BET比表面积 0.318617 1.508164 0.310048 4.472276 0.221811 1.200172 0.237494 4.064599 0.189813 1.096132 0.213736 3.864888 0.114536 0.842162 0.153594 3.245307 0.051053 0.542560 0.099159 2.240675 斜率 截距 单层饱和吸附量Vm(ml) 吸附常数c 0.786537 0.061886 1.178657 13.709527 线性拟合度 BET 比表面积(m/g) Langmuir比表面积 压力曲线 0.999524 5.130077 8.392940 P/PO 在0.05~0.35之间选取5个点，得到一条斜率0.786537，截距0.061886的 BET 曲线，实验结果显示此硬脂酸镁的比表面积为 5.130077m²/g。 美国药典和2020版中国药典均要求比表面的线性拟合度>0.9975，由图可见，硬脂酸镁的 BET则试结果中，线性拟合度为0.999524，C>0， BET测试结果可靠。 国仪精测比表面及孔径分析仪 国仪精测 V-Sorb X800 系列产品可以提供超低比表面积和微孔、介孔孔径及其分布的稳定测试，数据经验证完全满足中国药典的测试要求，为原辅料的研究及质控、工艺摸索、片质量等医药领域提供可靠测试手段。产品具有测试高效、结果准准、性价比高、自动化操作简单易学等诸多优尤。 客户评价“国仪精测全自动比表面及孔径分析仪使用情况良好，性能稳定，平行性和精度都非常高，且仪器完全自动化操作，为测试工作带来了便利。仪器在使用过程中，技术支持和售后问题能快速响应。" _-中山大学岩土工程与信息技术研究中心 "全自动比表面及孔径分布测定仪测试性能稳定，测试精度高，可与国外同类产品相比较，且仪器测试操作是完全自动化，为我们的测试工作带米了很大的便利。通过2年多使用贵公司产品，确保了我公司产品的质量稳定，目前仪器使用很正常，贵公司的售后服务也很及时和到位。 ——大连瑞克科技有限公司 ( 参考资料： ) ( [1]伍善根，压片工艺中润滑剂技术的研究和进步[A]，第41届全国制药机械博览会论文集 [C] ， 2011. ) ( [2] Uchimoto T， Iwao Y， Ta k ahashi K， et al. A comparative study of glycerin fatty acidester and magnesium stearate o n the dissolution of acetaminophen tables us i ng ) the analysis of available surface area[J]. Eur J Pharm Biopharm， 2011，78(3)；492-498. [5]郭仁庭，覃忠富，傅长明，王则奋，黄科林，赖毅玲，慕朝师.硬脂酸镁的性质、应用及市场前景综述[].企业科技与发展，2011(4)：15-17. ( [4] Mehrotra， Llusa M， F aqih A M， et al. Influence of shear intensity and total shear on properties of blends and tables of lactose and cellulose lubricated with magnesium stearate[J]. Int J Pharm，2007，336；284-291. ) ( [5] The Surface Area of Magnesium Stearate-An Ex c ipient Used In Pharmaceuticals ) 摘要：硬脂酸镁是制药界广泛应用的药物辅料，因为具有良好的抗粘性、增流性和润滑性在制剂生产中具有十分重要的作用，作为常用的药用辅料润滑剂，比表面积对硬脂酸镁有很大的影响，硬脂酸镁的比表面积越大，其极性越强，附着力越大，越容易在混合过程中均匀分布在颗粒表面，从而具有良好的润滑性能。国仪精测自主研发的静态容量法比表面及孔径分析仪V-Sorb X800系列产品对硬脂酸镁材料进行了气体吸附测试并分析了材料的BET比表面积，操作简单方便，结果准确，仪器自动化程度高。关键词：硬脂酸镁，比表面积及孔径分析，润滑剂