نتائج الفقد السريع في نتائج التجفيف من خلال التحليل الحراري للوزن الثقيل

يعد الفقد عند التجفيف طريقة شائعة لتحديد كمية المادة المتطايرة داخل مادة كيميائية، مثل المستحضرات الصيدلانية. لمراقبة الجودة، يتم تحديد الشروط الموصى بها في الدراسات المقابلة لدساتير الأدوية المعنية.

تستغرق الطريقة القياسية الموصوفة وقتًا طويلاً جدًا وتتطلب كتلة عينة عالية: يتم وضع 1 إلى 2 جرام من مادة الاختبار داخل قارورة وتوضع في غرفة تجفيف عند درجة الحرارة والفترة الزمنية المحددة في الدراسة. وتعني تعليمات "التجفيف حتى ثبات الوزن" أنه يجب تجفيف العينة حتى تظهر عمليتا وزن متتاليتان (يفصل بينهما ساعة واحدة، والوزن بعد تبريد العينة إلى درجة حرارة الغرفة) فرقًا أقل من 0.5 ملجم لكل جرام من المادة [1].

ومع ذلك، يمكن أيضًا أن يكون الاختبار أسرع بكثير - إذا تم تطبيق تحليل قياس الثقل الحراري.

في النص غير المنسق لدستور الأدوية الياباني (JP)، ذُكر أن قياس الثقل الحراري هو طريقة بديلة للفاقد عند تجارب التجفيف. وعلاوة على ذلك، يشير حتى USP <731> (الاختبارات الفيزيائية/الفاقد عند التجفيف) إلى أنه في بعض الدراسات الفردية، فإن TGA مطلوب لهذا الغرض.

ستيرات المغنيسيوم كمثال

بالنسبة لستيرات المغنيسيوم، أحد السواغات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لأشكال الجرعات الصلبة، فإن التجفيف عند درجة حرارة 105 درجة مئوية إلى وزن ثابت إلزامي [2].

أُجريت القياسات التالية (المعروضة في الشكلين 1 و2) باستخدام ستيرات المغنيسيوم التجارية من ستيرات المغنيسيوم من الدرجة الصيدلانية كما وردت. ويوضح الشكل 1 محاكاة لطريقة الفقد القياسي عند التجفيف عن طريق تسخين العينة إلى 105 درجة مئوية عند 20 كلفن/الدقيقة ثم تثبيت درجة الحرارة هذه لفترة زمنية معينة. يبلغ ناتج الفقد الكتلي الكامل 4.09%. ويمكن تحقيق هذه النتيجة في حوالي 10 دقائق فقط.

الشكل 1: محاكاة الفقد عند اختبار التجفيف على ستيرات المغنيسيوم؛ يظهر منحنى فقدان الكتلة (الخط المتصل الأزرق) ومنحنى درجة الحرارة (الخط المنقط الأحمر) مقابل الزمن؛ كتلة العينة: 6.7 مجم، معدل التسخين: 20 كلفن/دقيقة، بوتقات مفتوحة من الألومنيوم، جو ديناميكي N2

نظرًا لأن الشكل 1 يكشف أن معظم فقدان الكتلة يحدث بالفعل في قسم التسخين، تم إجراء تجربة ثانية تم فيها تسخين كمية مماثلة من مادة العينة إلى 180 درجة مئوية عند 20 كلفن/الدقيقة في مقطع ديناميكي (الشكل 2). يمكن ملاحظة نتيجة فقدان الكتلة بنسبة 4.04%. تم الانتهاء من هذه التجربة في حوالي 8 دقائق فقط.

الشكل 2: تسخين ستيرات المغنيسيوم إلى 180 درجة مئوية عند 20 كلفن/دقيقة؛ يظهر منحنى فقدان الكتلة (الخط الأخضر المتصل) مقابل درجة الحرارة؛ كتلة العينة: 6.3 ملجم، معدل التسخين: 20 كلفن/دقيقة، بوتقات مفتوحة من الألومنيوم، جو ديناميكي N2

تتوافق كلتا النتيجتين بشكل جيد مع قيمة 4.02% الواردة في شهادة تحليل ستيرات المغنيسيوم التجارية. ومع ذلك، يمكن الانتهاء من القياسات نفسها بسرعة كبيرة. يبلغ العامل 6 تقريبًا مقارنةً بالفاقد التقليدي في تجارب التجفيف. وهذا يجعل تحليل قياس الثقل الحراري أداة مفيدة للغاية لتوصيف المكونات الصيدلانية النشطة (المكونات الصيدلانية النشطة) والسواغات.

المرجع:

[1] USP 40، الفصل <731>

[2] نص دراسة حول ستيرات المغنيسيوم في USP، المرحلة 6 من المواءمة USP، رسميًا 1 أغسطس 2016