Stearan hořečnatý - jeden materiál, různá složení snadno rozlišitelná pomocí DSC

Stearan hořečnatý, zkratka MgSt, je jednou z nejčastěji používaných farmaceutických pomocných látek. Před několika lety bylo možné toto mazivo nalézt ve více než polovině z 200 nejpoužívanějších farmaceutických přípravků na trhu [1].

Přestože se farmaceutická maziva přidávají do pevných lékových forem pouze v množství small (obvykle v poměru 0,2 až 5 % hmot.), mohou - mimo jiné - účinně snižovat tření mezi zhutněnou tabletou a matricí při tabletování [1]. Proto hrají ve výrobním procesu důležitou roli.

Navzdory své popularitě však stearan hořečnatý není příliš dobře definován. V americkém lékopise ([2]) je popsán jako sloučenina hořčíku se směsí pevných organických kyselin, která se skládá především ze stearanu hořečnatého a palmitanu hořečnatého v proměnlivém poměru. V důsledku toho mnoho komerčních druhů stearanu hořečnatého neodpovídá vzorci (_MgC36H70O4) a molekulové hmotnosti (591,2 g/mol) čistého stearanu hořečnatého uváděného v literatuře.

Pseudopolymorfismus a jeho vliv na vlastnosti materiálu

Stearan hořečnatý existuje v bezvodé formě, jako uspořádaný monohydrát, neuspořádaný monohydrát, dihydrát a trihydrát [1]. V závislosti na teplotě a relativní vlhkosti může docházet k interkonverzi mezi těmito hydráty [3]. Proto se mnoho komerčních typů stearanu hořečnatého neskládá pouze z jednoho hydrátu, ale z jejich směsi [4].

Mazací účinnost a tabletovatelnost stearanu hořečnatého však souvisí s fyzikálně-chemickými vlastnostmi materiálu, a tedy i s jeho hydratačním stavem. [5] Proto je důležité, aby select stearan hořečnatý splňoval požadavky na konkrétní formulaci a tuto kvalitu trvale udržoval. Zde je DSC velkým pomocníkem.

Přehled diferenciace

Obrázek 1 znázorňuje první zahřátí získaná při měření DSC na dvou komerčních typech stearanu hořečnatého pro farmaceutické použití. Viditelné tepelné efekty odrážejí dehydrataci (i tání) vzorku. Vyšetření TGA-FT-IR (zde nezobrazené) ověřilo, že v daném teplotním rozsahu do 170 °C se uvolňuje skutečně pouze voda.

Složité tvary DSC křivek naznačují, že se v obou případech jedná o směs hydrátů. Křivky však naznačují, že voda se nachází ve zcela odlišných polohách. To je jasným znamením, že materiály vzorků nemají stejný hydratační stav.

Odkazy:

[1] S.P. Delaney et al., Characterization of Synthesized and Commercial Forms of Magnesium Stearate Using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetric Analysis, Powder X-Ray Diffraction, and Solid-State NMR Spectroscopy, J. Pharm. Sci. 106 (2017), 338 - 347

[2] Text monografie o stearanu hořečnatém v USP, Stage 6 Harmonization, oficiální vydání 1. srpna 2016

[3] S.H. Wu, Effect of Magnesium Stearate Lubricant Attributes on Product Processibility and Quality (Vliv vlastností stearanu hořečnatého jako mazadla na zpracovatelnost a kvalitu výrobku), předneseno na konferenci Land O´Lake Industrial Pharmacy 2009, dostupné jako prezentace ke sdílení snímků pod názvem Attributes of Magesium Stearate as a Tablet Lubricant (slideshare.net)

[4] J. Li a Y. Wu, Lubricants in Pharmaceutical Solid Dosage Forms, Lubricants(2014), 2, 21-43; doi:10.3390/lubricants2010021

[5] J.L. Calahan, Correlating the Physicochemical Properties of Magnesium Stearate with Tablet Dissolution and Lubrication (Korelace fyzikálně-chemických vlastností stearanu hořečnatého s rozpouštěním a mazáním tablet), University of Kentucky, Theses and Dissertations-Pharmacy. 117