Въведение
Тестостеронът е стероидно активно вещество, чието термично поведение е от голямо значение за сушенето, съхранението, формулирането и термичната обработка. Дори и small ни количества остатъчна влага или остатъчен разтворител могат да повлияят на кристалността, поведението при топене, обработката на праха и термичната стабилност. Ето защо комбинираното TGA-DSC измерване с едновременен масс-спектрометричен анализ на отделените газове е особено подходящо за цялостно охарактеризиране. Този подход позволява да се направи разграничение между отделянето на летливи вещества, топене и химично разлагане и по този начин предоставя ценна информация за оптимизиране на процесите и контрол на качеството.
Условия за измерване
Условията за измерване са подробно описани в таблица 1.
Таблица 1: Условия за измерване при STA
| Уред | STA Aёolos |
| Проба | Тестостерон |
| Маса на пробата | 10 mg |
| Температурен диапазон | от 30 °C до 500 °C |
| Скорост на нагряване | 20 K/min |
| Атмосфера | Азот, 70 мл/мин |
| Тигел | Платина с перфориран капак |
Резултати и обсъждане
На фигура 1 са показани кривите на ТГА, ДТГ и ДСК за тестостерона.
В нискотемпературния диапазон между стайна температура и приблизително 130 °C се наблюдава загуба на маса при дитермична гравиметрична анализ ( small ) от 2,3 % с DTG-връх при 127 °C. Това поведение може да се дължи на отделянето на остатъчна влага и слабо свързани летливи съединения. Сигналът от DSC едновременно показва ендотермичен ефект с пикова температура 127 °C. Тези явления сочат процеси, свързани с десорбция или дехидратация, преди основния фазов преход. Тази информация е важна, тъй като дори и „ small “ количества остатъчна влага могат да повлияят на стабилността при съхранение, течливостта на праха и възпроизводимостта на последващата обработка.
Появява се изразен ендотермичен пик на ДСК с екстраполирана начална температура от 155 °C, което съответства добре на точката на топене, посочена в литературата. Енталпията на топене възлиза на 58 J/g. Този сигнал се приписва на топенето на тестостерона и представлява основния физичен фазов преход на веществото. Ясно очертаната форма на пика показва отчетлив процес на топене. Познаването на температурата на топене е от съществено значение за проектирането на етапите на термична обработка. Термичната деградация започна над 250 °C и приключи при около 450 °C. Пикът на DTG беше установен при 392 °C.
Анализът на отделените газове, показан на фигура 2, предоставя важна допълнителна информация за естеството на събитията, свързани със загубата на маса. Йонната следа с m/z 18 показва ясен сигнал с максимум при около 137 °C, който се приписва на отделянето на вода. Това потвърждава, че загубата на маса при ниска температура, наблюдавана в кривата на ТГА, се дължи поне отчасти на остатъчна влага. Освен това йонните криви с m/z 43 и m/z 58 показват ясно изразен максимум при около 171 °C, което показва отделянето на следи от ацетон веднага след като пробата се разтопи. Това предполага наличието на остатъчен разтворител, вероятно произхождащ от синтеза, пречистването или кристализацията.
Измереният МС-спектър при 374 °C е представен на фигура 3 и показва някои сходства със спектъра на тестостерона от библиотеката. Този резултат сочи към частично разлагане и частично изпаряване на тестостерона по време на термичната обработка. При пиролизата вероятно се отделят едновременно няколко различни продукти на разлагане под формата на смес.
Заключение
Измерването показва, че комбинираният подход с ТГА-ДСК, в идеалния случай допълнен с анализ на отделените газове, е от съществено значение за надеждна оценка на термичното поведение на материала. Само тази комбинация позволява ясно разграничаване между физични преходи, като изсушаване и топене, и процеси на химична деградация. Без съчетаване с MS тези събития с ниска степен на загуба на маса биха могли да бъдат открити чрез TGA, но техният химичен произход не би могъл да бъде идентифициран със същата степен на увереност. Тези резултати предоставят важна основа за оптимизиране на условията за изсушаване, съхранение и термична обработка на тестостерона.
Тази термична характеристика на поведението при топене на тестостерона предоставя ценна информация за оценка на неговата физическа стабилност в трансдермални лекарствени форми. Получените данни подкрепят разработването на устойчиви формулировки и позволяват оценка на потенциални процеси на рекристализация, които могат да нарушат освобождаването на лекарството и, съответно, ефикасността на продукта. Предотвратяването на кристализацията е от съществено значение за осигуряване както на биодостъпността на активната фармацевтична съставка, така и на дългосрочните адхезивни свойства на трансдермалните пластири по време на съхранение и употреба.