Úvod
Testosteron je steroidní účinná látka, jejíž tepelné chování má zásadní význam pro sušení, skladování, přípravu formulací a tepelné zpracování. I small množství zbytkové vlhkosti nebo zbytkového rozpouštědla může ovlivnit krystalinitu, chování při tavení, manipulaci s práškem a tepelnou stabilitu. Proto je pro komplexní charakterizaci obzvláště vhodné kombinované měření metodami TGA a DSC se současnou hmotnostně spektrometrickou analýzou uvolňovaných plynů. Tento přístup umožňuje rozlišit mezi uvolňováním těkavých látek, tavením a chemickým rozkladem, a poskytuje tak cenné informace pro optimalizaci procesů a kontrolu kvality.
Měřicí podmínky
Podmínky měření jsou podrobně uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1: Podmínky měření pro STA
| Přístroj | STA Aёolos |
| Vzorek | Testosteron |
| Hmotnost vzorku | 10 mg |
| Teplotní rozsah | 30 °C až 500 °C |
| Rychlost ohřevu | 20 K/min |
| Atmosféra | Dusík, 70 ml/min |
| Tavicí kelímek | Pt s děrovaným víkem |
Výsledky a diskuze
Obrázek 1 znázorňuje křivky TGA, DTG a DSC testosteronu.
V nízkoteplotním rozmezí mezi pokojovou teplotou a přibližně 130 °C je pozorován úbytek hmotnosti 2,3 % při small, přičemž vrchol DTG se nachází při 127 °C. Toto chování lze připsat uvolňování zbytkové vlhkosti a slabě vázaných těkavých látek. Signál DSC současně vykazuje endotermický efekt s teplotou vrcholu 127 °C. Tyto jevy naznačují procesy související s desorpcí nebo dehydratací před hlavním fázovým přechodem. Tyto informace jsou důležité, protože i small é množství zbytkové vlhkosti může ovlivnit skladovací stabilitu, sypnost prášku a reprodukovatelnost následného zpracování.
Vyskytuje se výrazný endotermický vrchol DSC s extrapolovanou počáteční teplotou 155 °C, což dobře odpovídá bodu tání uváděnému v literatuře. Entalpie tání činila 58 J/g. Tento signál je přiřazen tání testosteronu a představuje hlavní fyzikální Fázové přechodyTermín fázový přechod (nebo fázová změna) se nejčastěji používá pro popis přechodů mezi pevným, kapalným a plynným skupenstvím.fázový přechod látky. Jasně definovaný tvar píku naznačuje zřetelný proces tání. Znalost teploty tání je nezbytná pro návrh kroků tepelného zpracování. Tepelná degradace začala nad 250 °C a byla dokončena při teplotě přibližně 450 °C. Pík DTG byl zjištěn při 392 °C.
Analýza uvolněných plynů znázorněná na obrázku 2 poskytuje důležité doplňující informace o povaze jevů úbytku hmotnosti. Iontová stopa m/z 18 vykazuje jasný signál s maximem při teplotě přibližně 137 °C, který je přiřazen uvolňování vody. To potvrzuje, že úbytek hmotnosti při nízkých teplotách pozorovaný na křivce TGA je alespoň částečně způsoben zbytkovou vlhkostí. Kromě toho iontové křivky m/z 43 a m/z 58 vykazují zřetelné maximum při teplotě kolem 171 °C, což naznačuje uvolňování stopových množství acetonu ihned po roztavení vzorku. To naznačuje přítomnost zbytkového rozpouštědla, které pravděpodobně pochází ze syntézy, čištění nebo KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace.
Naměřené MS spektrum při teplotě 374 °C je znázorněno na obrázku 3 a vykazuje určité podobnosti se spektrem testosteronu z referenční knihovny. Tento nález naznačuje částečný Rozkladná reakceRozkladná reakce je tepelně indukovaná reakce chemické sloučeniny za vzniku pevných a/nebo plynných produktů. rozklad a částečné odpaření testosteronu během tepelného zpracování. Při pyrolýze se pravděpodobně současně uvolňuje směs několika různých produktů rozkladu.
Závěr
Měření dokazuje, že kombinovaný přístup TGA-DSC, v ideálním případě doplněný analýzou uvolněných plynů, je nezbytný pro spolehlivé posouzení tepelného chování materiálu. Pouze tato kombinace umožňuje jasné rozlišení mezi fyzikálními přechody, jako je vysoušení a tavení, a procesy chemické degradace. Bez spojení s MS by tyto jevy s nízkou úrovní úbytku hmotnosti mohly být detekovány pomocí TGA, avšak jejich chemický původ by nebylo možné identifikovat se stejnou mírou jistoty. Tyto výsledky poskytují důležitý základ pro optimalizaci podmínek sušení, skladování a tepelného zpracování testosteronu.
Tato termická charakterizace chování testosteronu při tavení poskytuje cenné informace pro posouzení jeho fyzikální stability v transdermálních lékových formách. Získaná data podporují vývoj stabilních formulací a umožňují vyhodnocení potenciálních procesů rekrystalizace, které by mohly narušit uvolňování léčiva a v důsledku toho i účinnost přípravku. Zabránění krystalizaci je zásadní pro zajištění jak biologické dostupnosti účinné farmaceutické látky, tak dlouhodobé adhezivní schopnosti transdermálních náplastí během skladování a používání.