Εισαγωγή
Το Eudragit® είναι η εμπορική ονομασία συμπολυμερών με βάση το πολυμεθακρυλικό που χρησιμοποιούνται για τη στοχευμένη απελευθέρωση ενός φαρμάκου στα επιθυμητά σημεία του γαστρεντερικού σωλήνα. Το Eudragit® υπάρχει σε διάφορες συνθέσεις που διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τις λειτουργικές ομάδες που βρίσκονται στις πλευρικές αλυσίδες. Η χημική σύνθεση των μονομερών και το μοριακό βάρος ή το μήκος της αλυσίδας ολόκληρου του πολυμερούς έχουν σημαντική επίδραση στη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης [4].
Ως παράδειγμα, στο σχήμα 1 απεικονίζονται δύο επαναλαμβανόμενες μονάδες πολυμερών Eudragit® που μοιάζουν πολύ ως προς τη χημική τους σύνθεση. Ωστόσο, τα πολυμερή διαφέρουν σημαντικά ως προς τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης: Είναι 111°C για το Eudragit® L100-55 και 195°C για το Eudragit® L100 (θερμοκρασίες έναρξης της υαλώδους μετάβασης, βλέπε [1]). Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι ο πρωταρχικός στόχος στον ποιοτικό έλεγχο των πολυμερών Eudragit® είναι ο προσδιορισμός της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης για την αξιόπιστη ταυτοποίηση του σχετικού προϊόντος.
Δεύτερον, η γνώση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης του πολυμερούς είναι απαραίτητη για την selectιόν των βέλτιστων συνθηκών διεργασίας για ορισμένες διεργασίες, π.χ. την εξώθηση θερμού τήγματος [3].
Στη συνέχεια, ένα μη αναγνωρισμένο πολυμερές Eudragit® ταυτοποιείται με διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC).
Όρια τυποποιημένων μετρήσεων DSC
Η μέτρηση πραγματοποιήθηκε σε 3,38 mg Eudragit® L100-55, χρησιμοποιώντας κλειστό χωνευτήρι αλουμινίου με διάτρητο καπάκι. Το δείγμα θερμάνθηκε από τους -50°C έως τους 250°C στους 10 K/min σε ατμόσφαιρα αζώτου (40 ml/min) με το DSC 204 F1 Nevio .
Στο Σχήμα 2 απεικονίζεται η καμπύλη DSC κατά τη διάρκεια της θέρμανσης. Εντοπίστηκαν δύο ενδοθερμικές κορυφές με θερμοκρασίες κορυφής στους 81°C και 207°C. Η θέση και το σχήμα της πρώτης κορυφής υποδηλώνουν εξάτμιση του νερού. Το αποτέλεσμα αυτό επιβεβαιώθηκε μέσω μετρήσεων TG-FT-IR στο δείγμα [5]. Η δεύτερη κορυφή οφείλεται πιθανώς στη διάσπαση του δείγματος [1]. Μεταξύ των δύο κορυφών εντοπίζεται ένα ενδοθερμικό βήμα, γεγονός που υποδηλώνει τη υαλώδη μετάβαση της ουσίας. Ωστόσο, η ακριβής αξιολόγησή της απαιτεί διαχωρισμό του φαινομένου αυτού από την κορυφή εξάτμισης. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιείται μια διαμορφωμένη μέτρηση DSC.
Για ακριβή αξιολόγηση της Tg: DSC
Μια μάζα 4,80 mg του μη αναγνωρισμένου Eudragit® ζυγίστηκε και μετρήθηκε με το DSC 204 F1 Nevio . Το δείγμα θερμάνθηκε από τους -40°C στους 180°C. Η αύξηση της θερμοκρασίας δεν ήταν γραμμική, αλλά ταλαντευόταν με πλάτος 0,5 K και περίοδο 60 s. Οι ταλαντώσεις επικάλυπταν έναν υποκείμενο ρυθμό θέρμανσης 3 K/min.
Στο σχήμα 3 παρουσιάζεται το αποτέλεσμα της διαμόρφωσης: Το συνολικό σήμα DSC παρέχει πληροφορίες για όλες τις διεργασίες που συμβαίνουν στο δείγμα, δηλαδή αντιστοιχεί σε μια τυπική καμπύλη DSC. Αυτό το συνολικό σήμα διαχωρίζεται από το λογισμικό Proteus® στο σήμα DSC αντιστροφής, το οποίο σχετίζεται με τη θερμοχωρητικότητα του δείγματος, και στο σήμα DSC μη αντιστροφής.
Η απελευθέρωση νερού καθώς και η αποσύνθεση του δείγματος είναι μη αντιστρεπτές διαδικασίες και ανιχνεύονται στη μη αντιστρεπτή καμπύλη DSC. Το αντιστρεπτό σήμα περιέχει μόνο τις πληροφορίες σχετικά με τη υαλώδη μετάβαση του Eudragit®. Αυτός ο διαχωρισμός της υαλώδους μετάβασης από όλες τις άλλες επιδράσεις επιτρέπει την ακριβή αξιολόγησή της. Η έναρξή της ανιχνεύθηκε στους 111°C- η θερμοκρασία αυτή είναι τυπική για το Eudragit® L100-55 (βλ. τιμές σύγκρισης της έναρξης της θερμοκρασίας υάλου στο [1]).
Συμπέρασμα
Μία μόνο διαμορφωμένη θέρμανση με το DSC 204 F1 Nevio επιτρέπει τον αξιόπιστο προσδιορισμό της υαλώδους μετάβασης και, συνεπώς, τον χαρακτηρισμό του δείγματος. Το μη αναγνωρισμένο Eudragit® αναγνωρίστηκε ως το προϊόν L100-55 μέσω της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης των 111°C.
Οι μετρήσεις με το DSC 204 F1 Nevio έχουν αξία για τον ποιοτικό έλεγχο των φαρμακευτικών ουσιών: Εξασφαλίζουν ότι χρησιμοποιούνται τα σωστά συστατικά ή έκδοχα.