Συμπιεστότητα των φαρμακευτικών προϊόντων

Η συμπιεστότητα είναι η ικανότητα μιας σκόνης να σχηματίζει ένα μηχανικά ισχυρό δισκίο, ενώ η συμπιεστότητα είναι η ικανότητα μιας σκόνης να συμπιέζεται και κατά συνέπεια να μειώνεται ο όγκος της [1]. Για την παρασκευή δισκίων απαιτείται ένα καλά συμπιεστό API (δραστικό φαρμακευτικό συστατικό) ή ο συνδυασμός του με κατάλληλα έκδοχα που είναι υπεύθυνα για την καλή συμπεριφορά συμπιεστότητας του σκευάσματος. Στην περίπτωση αυτή, μια κύρια πρόκληση είναι η εύρεση των εκδόχων που δεν επηρεάζουν τις ιδιότητες, τη σταθερότητα, την αποτελεσματικότητα του δραστικού συστατικού (κάντε κλικ εδώ για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη συμβατότητα φαρμάκου-έκκριτου). Ορισμένα στοιχεία μπορούν να επηρεάσουν τη συμπεριφορά συμπιεστότητας καθώς και τις ιδιότητες του συμπαγούς υλικού:

• Η υγρασία του περιβάλλοντος αποθήκευσης,
• Μέγεθος σωματιδίων,
• Πολυμορφισμός.

Η συμπίεση ενός πολυμορφικού φαρμακευτικού προϊόντος μπορεί να οδηγήσει σε τροποποίηση του κρυστάλλου και συνεπώς σε αλλαγές στις ιδιότητές του (βιοδιαθεσιμότητα, ρευστότητα, ...). Η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC ) είναι μια εύκολη και γρήγορη μέθοδος για να εξασφαλιστεί ότι η διαδικασία συμπίεσης δεν επηρεάζει την κρυσταλλική δομή. Ας πάρουμε το παράδειγμα της καφεΐνης. Αυτή η ουσία που χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με δραστικά συστατικά που προκαλούν υπνηλία υπάρχει υπό διαφορετικές τροποποιήσεις που ονομάζονται μορφές Ι και ΙΙ. Και οι δύο τροποποιήσεις παρουσιάζουν διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες. Στο Σχήμα 1 απεικονίζονται οι καμπύλες DSC της καφεΐνης όπως παραλήφθηκε (πράσινη καμπύλη) και μετά από 20 λεπτά συμπίεσης με 20 kN ακολουθούμενη από αποθήκευση μιας εβδομάδας σε θερμοκρασία δωματίου (ροζ καμπύλη). Η πράσινη καμπύλη είναι χαρακτηριστική για την τροποποίηση Ι της καφεΐνης (κορυφή τήξης στους 240°C). Η ροζ καμπύλη παρουσιάζει επιπλέον μια ενδοθερμική κορυφή στους 156°C που προκύπτει από τη μετατροπή της μορφής ΙΙ σε μορφή Ι (βλέπε ζουμ, κάτω διάγραμμα).

Σχήμα 1. Μέτρηση DSC στην καφεΐνη πριν από τη συμπίεση (πράσινη καμπύλη) και μετά από 20 λεπτά υπό πίεση 20 kN, ακολουθούμενη από αποθήκευση 1 εβδομάδας σε θερμοκρασία δωματίου. Η κορυφή που αρχίζει στους 156°C (ζουμ στο κάτω διάγραμμα, προεκτιμώμενη θερμοκρασία έναρξης) είναι χαρακτηριστική για τη μετατροπή της τροποποίησης II σε τροποποίηση I. Αυτό δείχνει ότι η καφεΐνη άλλαξε την τροποποίησή της κατά τη διάρκεια της συμπίεσης και συνεπώς τις ιδιότητές της. Συγκεκριμένα, ένα μείγμα σκόνης από μικροκρυσταλλική κυτταρίνη και καφεΐνη II έχει καλύτερη ικανότητα παραμόρφωσης υπό συμπίεση από ό,τι αν η καφεΐνη II αντικατασταθεί από καφεΐνη I [2]. Αναλυτικές πληροφορίες για το παράδειγμα αυτό θα βρείτε εδώ.

Πηγές:

[Oluwatoyin A. Odeku, Pharmaceutical Reviews - Ιανουάριος 2007 [2] Sébastien Hubert. Transitions de phases solides induites par un procédé de compression directe : application à la caféine et à la carbamazépine. Alimentation et Nutrition. Université Claude Bernard - Lyon I, 2012.