◆ Bestimmung der Schüttdichte und Klopfdichte

Die Bestimmung der Schüttdichte und Klopfdichte ist eine Methode zur Messung der Schüttdichte von pulverförmigen Arzneimitteln im losen Zustand, wobei die entsprechenden Verpackungsbedingungen entsprechend definiert sind. Lose Schüttung ist definiert als der Zustand, der durch Einfüllen einer Pulverprobe in einen Behälter ohne jegliche Verdichtung erreicht wird. Klopfdichte ist definiert als der Zustand, der erreicht wird, wenn der mit Pulver gefüllte Behälter wiederholt aus einer bestimmten Höhe mit konstanter Fallgeschwindigkeit fallen gelassen wird, bis das scheinbare Volumen der Probe im Behälter nahezu konstant bleibt.

Die Schüttdichte eines Pulvers ist das Verhältnis der Masse einer unverpressten Pulverprobe zu ihrem Volumen, einschließlich des Beitrags des Hohlraumvolumens zwischen den Körnern. Daher hängt die Schüttdichte von der Dichte der Pulverpartikel und der räumlichen Anordnung der Partikel im Pulverbett ab. Die meisten Dichten werden in Gramm pro Milliliter (g/mL) angegeben, obwohl die SI-Einheit Kilogramm pro Kubikmeter ist (1 g/mL = 1000 kg/m³), da die Messungen mit Messzylindern durchgeführt werden. Sie kann auch in Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) angegeben werden.

Die Fließ- und Packungseigenschaften eines Pulvers hängen von der Probenvorbereitung, Handhabung und Lagerung ab – d. h. vom Zustand der Probenbehandlung. Partikel können sich in verschiedene Volumina packen; darüber hinaus kann sich die Dichte des Pulverbettes durch kleinste Störungen ändern. Folglich ist die Schüttdichte eines Pulvers oft schwer genau und reproduzierbar zu messen, und die verwendete Methode muss bei der Angabe von Ergebnissen genannt werden.

Die Schüttdichte eines Pulvers wird bestimmt durch:

Die Methoden 1 und 3 werden bevorzugt.

Ausreichend Pulver für den Test wird durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,0 mm oder größer gegeben, wobei eventuell während der Lagerung gebildete Agglomerate aufgebrochen werden, falls erforderlich; dabei ist darauf zu achten, die Beschaffenheit des Materials nicht zu verändern.

Wiegen Sie etwa 100 g der Prüfprobe (m) auf 0,1 g genau ab und geben Sie sie vorsichtig in einen trockenen Messzylinder von 250 mL (ablesbar auf 2 mL) ohne Verdichtung ein. Ebnen Sie das Pulver vorsichtig ohne Verdichtung ab und lesen Sie das unverdichtete Schüttvolumen (V₀) gegebenenfalls auf die nächste Graduierungseinheit ab.

Berechnen Sie die Schüttdichte in Gramm pro Milliliter mit der Formel:

Im Allgemeinen sind Wiederholungsbestimmungen zur Ermittlung dieser Eigenschaft ratsam.

Wenn die Pulver-Dichte zu niedrig oder zu hoch ist, sodass das unverdichtete scheinbare Volumen einer 100 g Prüfprobe größer als 250 ml oder kleiner als 150 ml ist, kann keine 100 g Probe verwendet werden. Daher muss eine andere Pulvermasse ausgewählt werden, deren unverdichtetes scheinbares Volumen zwischen 150 ml und 250 ml liegt (scheinbares Volumen ≥ 60 % des gesamten Zylindervolumens); die Masse der Prüfprobe wird in der Angabe der Ergebnisse spezifiziert.

Für Prüfproben mit einem scheinbaren Volumen zwischen 50 ml und 100 ml kann ein 100 ml Messzylinder mit einer Ablesbarkeit von 1 ml verwendet werden; das Zylindervolumen wird in der Angabe der Ergebnisse spezifiziert.

Das Gerät (1) (Abbildung 3.01-1) besteht aus einem oberen Trichter, der mit einem 1,0 mm Sieb ausgestattet ist. Der Trichter ist auf einer Prallplatte montiert, die vier Glasprallplatten enthält, über die das Pulver beim Durchgang gleitet und abprallt. Ein Trichter am Boden der Prallplatte sammelt das Pulver und leitet es in einen direkt darunter montierten Becher. Der Becher kann entweder sein:

Überschüssiges Pulver durch das Gerät fließen lassen, wobei mindestens 25 cm³ Pulver für den zylindrischen Becher und 35 cm³ für den kubischen Becher verwendet werden. Überschüssiges Pulver vorsichtig abkratzen, indem ein Spatel glatt über den Rand des Bechers geführt wird, wobei der Spatel senkrecht gehalten wird, um ein Verdichten oder Entfernen von Pulver aus dem Becher zu verhindern. Entfernen Sie jegliches Material, das an den Seiten des Bechers haftet, und bestimmen Sie die Masse (m) des Pulvers auf 0,1 % genau.

Berechnen Sie die Schüttdichte in Gramm pro Milliliter mit der Formel:

wobei V₀ das Volumen des Bechers ist.

Erfassen Sie den Durchschnitt von drei Bestimmungen unter Verwendung von drei separaten Pulverproben.

Das Gerät besteht aus einem 100 ml zylindrischen Edelstahlbehälter mit den in Abbildung 3.01-2 gezeigten Abmessungen.

Ausreichend Pulver für den Test wird durch ein 1,0 mm Sieb gegeben, wobei eventuell während der Lagerung gebildete Agglomerate aufgebrochen werden, falls erforderlich, und frei in den Messbehälter fließen gelassen, bis dieser überläuft. Überschüssiges Pulver wird wie in Methode 2 beschrieben vorsichtig von der Oberseite des Behälters abgekratzt.

Bestimmen Sie die Masse (m₀) des Pulvers, indem Sie die zuvor ermittelte Masse des leeren Messbehälters abziehen.

Berechnen Sie die Schüttdichte (g/mL) mit der Formel:

Geben Sie den Durchschnitt von drei Bestimmungen mit drei separaten Pulverproben an.