| Published: 

Pålidelig identifikation af Eudragit® ved hjælp af moduleret DSC

Introduktion

Eudragit® er handelsnavnet på polymethacrylatbaserede co-polymerer, der bruges til at målrette frigivelsen af et lægemiddel i de ønskede dele af mave-tarmkanalen. Eudragit® findes i flere sammensætninger, der adskiller sig fra hinanden ved de funktionelle grupper, der sidder på sidekæderne. Den kemiske sammensætning af monomererne og molekylvægten eller kædelængden af hele polymeren har stor indflydelse på dens GlasovergangstemperaturGlasovergangen er en af de vigtigste egenskaber ved amorfe og semikrystallinske materialer, f.eks. uorganiske glas, amorfe metaller, polymerer, lægemidler og fødevareingredienser osv. og beskriver det temperaturområde, hvor materialernes mekaniske egenskaber ændres fra hårde og sprøde til mere bløde, deformerbare eller gummiagtige.glasovergangstemperatur [4].

Som et eksempel viser figur 1 to gentagne enheder af Eudragit®-polymerer, der er meget ens i kemisk sammensætning. Polymererne adskiller sig dog meget i deres GlasovergangstemperaturGlasovergangen er en af de vigtigste egenskaber ved amorfe og semikrystallinske materialer, f.eks. uorganiske glas, amorfe metaller, polymerer, lægemidler og fødevareingredienser osv. og beskriver det temperaturområde, hvor materialernes mekaniske egenskaber ændres fra hårde og sprøde til mere bløde, deformerbare eller gummiagtige.glasovergangstemperatur: Den er 111 °C for Eudragit® L100-55 og 195 °C for Eudragit® L100 (begyndelsestemperaturer for glasovergangen, se [1]). Dette forklarer, at det primære mål med kvalitetskontrollen af Eudragit®-polymerer er at bestemme glasovergangstemperaturen for at sikre en pålidelig identifikation af det relevante produkt.

For det andet er viden om polymerens GlasovergangstemperaturGlasovergangen er en af de vigtigste egenskaber ved amorfe og semikrystallinske materialer, f.eks. uorganiske glas, amorfe metaller, polymerer, lægemidler og fødevareingredienser osv. og beskriver det temperaturområde, hvor materialernes mekaniske egenskaber ændres fra hårde og sprøde til mere bløde, deformerbare eller gummiagtige.glasovergangstemperatur nødvendig for at vælge de optimale procesbetingelser for visse processer, f.eks. hotmelt-ekstrudering [3].

I det følgende identificeres en uidentificeret Eudragit®-polymer med differentiel scanningskalorimetri (DSC).

1) Struktur af monomeren i Eudragit® L100-55 (venstre) og i Eudragit® L100 (højre) [1]

Grænser for standard DSC-målinger

Målingen blev udført på 3,38 mg Eudragit® L100-55 ved hjælp af en lukket aluminiumdigel med gennembrudt låg. Prøven blev opvarmet fra -50 °C til 250 °C ved 10 K/min i en nitrogenatmosfære (40 ml/min) med DSC 204 F1 Nevio .

Figur 2 viser DSC-kurven under opvarmning. Der blev registreret to endotermiske toppe med toptemperaturer på 81 °C og 207 °C. Placeringen og formen af den første top indikerer FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af vand. Dette resultat blev bekræftet ved hjælp af TG-FT-IR-målinger på prøven [5]. Den anden top skyldes sandsynligvis NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning af prøven [1]. Et endotermisk trin er placeret mellem de to toppe, hvilket tyder på stoffets GlasovergangstemperaturGlasovergangen er en af de vigtigste egenskaber ved amorfe og semikrystallinske materialer, f.eks. uorganiske glas, amorfe metaller, polymerer, lægemidler og fødevareingredienser osv. og beskriver det temperaturområde, hvor materialernes mekaniske egenskaber ændres fra hårde og sprøde til mere bløde, deformerbare eller gummiagtige.glasovergang. En nøjagtig evaluering af det kræver dog, at denne effekt adskilles fra fordampningstoppen. Til det formål udføres en moduleret DSC-måling.

For en nøjagtig evaluering af Tg: Moduleret DSC

En masse på 4,80 mg af det uidentificerede Eudragit® blev vejet og målt med DSC 204 F1 Nevio . Prøven blev opvarmet fra -40 °C til 180 °C. Temperaturstigningen var ikke lineær, men svingede med en amplitude på 0,5 K og en periode på 60 s. Svingningerne blev overlejret af en underliggende opvarmningshastighed på 3 K/min.

Figur 3 viser resultatet af moduleringen: Det samlede DSC-signal giver information om alle de processer, der foregår i prøven, dvs. det svarer til en standard DSC-kurve. Dette samlede signal opdeles af Proteus® -softwaren i det reverserende DSC-signal, som er relateret til prøvens varmekapacitet, og det ikke-reverserende DSC-signal.

Frigivelse af vand samt NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning af prøven er irreversible processer og registreres i den ikke-reverterende DSC-kurve. Det omvendte signal indeholder kun information om glasovergangen for Eudragit®. Denne adskillelse af glasovergangen fra alle andre effekter gør det muligt at evaluere den nøjagtigt. Dens begyndelse blev registreret ved 111 °C; denne temperatur er typisk for Eudragit® L100-55 (se sammenligningsværdier for begyndende glastemperaturer i [1]).

2) DSC-måling på en uidentificeret Eudragit®-prøve under opvarmning til 250 °C, overlappende effekter.
3) Moduleret DSC-måling på en uidentificeret Eudragit®-prøve, adskillelse af de overlappende effekter.

Konklusion

Bare en enkelt moduleret opvarmning med DSC 204 F1 Nevio giver mulighed for pålidelig bestemmelse af glasovergangen og dermed karakterisering af prøven. Den uidentificerede Eudragit® blev genkendt som produktet L100-55 ved hjælp af dens GlasovergangstemperaturGlasovergangen er en af de vigtigste egenskaber ved amorfe og semikrystallinske materialer, f.eks. uorganiske glas, amorfe metaller, polymerer, lægemidler og fødevareingredienser osv. og beskriver det temperaturområde, hvor materialernes mekaniske egenskaber ændres fra hårde og sprøde til mere bløde, deformerbare eller gummiagtige.glasovergangstemperatur på 111 °C.

Målinger med DSC 204 F1 Nevio er værdifulde i kvalitetskontrollen af farmaceutiske stoffer: De sikrer, at de korrekte ingredienser eller hjælpestoffer anvendes.

Literature

  1. [1]
    Undersøgelse af termiske og viskoelastiske egenskaberaf polymerer, der er relevante for hot melt-ekstrudering - III:Polymethacrylater og polymethacrylsyrebaserede polymerer.Tapan Parikh, Simerdeep Singh Gupta, AnuprabhaMeena, Abu T.M. Serajuddin, J. Excipients and FoodChem. 5 (1) 2014, marts 2014, side 56 til 64
  2. [2]
    Eudragit and its Pharmaceutical Significance, SatishSingh Kadian, S.L. Harikumar, https://www.farmavita.net/documents/Eudragit-Review.pdf
  3. [3]
    Eudragit®-brochure fra EVONIK Industries, http://healthcare.evonik.com/product/health-care/downloads/evonik-eudragit_brochure.pdf
  4. [4]
    Thermal characterization of polymeric materials,chapter 3, E. Turi, Academic press, New York, pp 248,1981.
  5. [5]
    NETZSCH Application Note AN 125: Forbedring af processenBetingelser - Bestemmelse af den termiske stabilitet afEudragit® ved hjælp af TGA-FT-IR