Фундаментални физични и физикохимични свойства на API и помощни вещества

Твърдите фармацевтични съставки съществуват в кристална, полукристална или напълно аморфна форма, като аморфното състояние е присъщо или се получава в резултат на обработка (смилане, сублимационно сушене, сушене чрез разпръскване и т.н.). С помощта на диференциалната сканираща калориметрия (ДСК) е възможно да се определят различни специфични характерни свойства на суровините, като температури на топене/кристализация, температури на топене или температури на встъкляване, за да се изследва полиморфизмът и да се проучи тяхната чистота. Термогравиметричният анализ (TGA) е в състояние да открие остатъчни разтворители (и да ги идентифицира, когато се комбинира с газов анализатор, например FT-IR) или водното съдържание на хидрати, а също и да изследва максималната температура, до която материалът е термично стабилен - при инертни условия, както и при определена влажност. И накрая, чрез кинетична оценка (с NETZSCH Kinetics Neo) могат да се изчислят прогнози относно стабилността въз основа на термоаналитични измервания, които позволяват твърдения, които иначе експериментално не биха били достъпни или само с големи разходи.

Скрининг на съвместимостта между лекарствата и помощните вещества при ранното разработване на лекарствени форми

В дозовата форма активната фармацевтична съставка (API) се смесва с помощни вещества. Помощните вещества улесняват приложението и освобождаването на активната съставка и предпазват API от околната среда. Всяко физично или химично взаимодействие между API и определен помощен агент обаче може да повлияе както на бионаличността, така и на стабилността на дозовата форма. Термичният анализ играе важна роля в изследванията на съвместимостта и често се използва за бърза оценка на физикохимичната несъвместимост. От тези техники понастоящем преобладава диференциалната сканираща калориметрия (DSC), въпреки че термогравиметричният анализ (TGA) също може да помогне. Основното предимство на DSC е възможността за бърза проверка на потенциалните помощни вещества за несъвместимост, която се получава от появата/изчезването или изместването на пикове и/или промените в съответните преходни енталпии.

От лабораторията до производството

По време на фазата на разработване на лекарството технологията на производство се разработва в лаборатория. След това обаче производственият процес трябва да бъде прехвърлен в производствен мащаб. За целта са необходими задълбочени познания за физичните свойства на всички включени API и помощни вещества, както и на всички междинни продукти. Диференциалната сканираща калориметрия (DSC) например може да се използва за извеждане на критичната температура на формулацията по време на лиофилизацията на термолабилно вещество, която е близка до температурата на встъкляване на максимално концентрирания разтвор (_Tg'), стойност, специфична за веществото или формулацията. Много ефективен начин за производство на таблетки е директното таблетиране, докато свойствата на уплътняване на фармацевтичните прахове зависят от тяхната компресируемост и уплътняемост. Свиваемостта описва относителната промяна в обема на пробата в резултат на промяна на налягането. Тъй като компресирането на API или лекарствен продукт може да доведе до превръщането му в друга модификация, компресируемостта му също може да бъде повлияна. DSC е бърз и лесен метод за проследяване дали по време на обработката настъпват структурни промени.

Гарантиране на качеството на продукта

Въпреки че редовните проверки по време на производството са част от контрола в процеса, терминът "контрол на качеството" обикновено се използва след производството. Често обаче се включват и изпитванията и освобождаването на суровините. В зависимост от определените атрибути с помощта на термичен анализ могат да се прилагат подобни тестове, както по време на процеса на разработване. Това предполага определяне на температурите на топене или кристализация, енталпиите на топене (топлините на топене) или температурите на встъкляване чрез диференциална сканираща калориметрия (DSC) за идентифициране на определено вещество или неговата полиморфна форма. Лекарствените продукти трябва да имат отпечатан срок на годност върху опаковката си. Това изисква програма за изпитване на стабилността, за да се определи срокът на годност и по този начин да се гарантира, че безопасността и ефикасността на лекарството не се променят в рамките на този период. Вследствие на това са необходими времеемки тестове. За да се получи много по-бързо първа информация за срока на годност на даден фармацевтичен продукт, може да помогне термогравиметричният анализ (TGA) заедно с кинетичната оценка.