Introducción
La testosterona es una sustancia activa esteroidea cuyo comportamiento térmico reviste gran importancia para el secado, el almacenamiento, la formulación y el procesamiento térmico. Incluso cantidades e small es de humedad residual o disolvente residual pueden influir en la Cristalinidad / Grado de cristalinidadLa cristalinidad se refiere al grado de orden estructural de un sólido. En un cristal, la disposición de los átomos o moléculas es coherente y repetitiva. Muchos materiales, como la vitrocerámica y algunos polímeros, pueden prepararse de forma que produzcan una mezcla de regiones cristalinas y amorfas.cristalinidad, el comportamiento de fusión, la manipulación del polvo y la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica. Por lo tanto, una medición combinada de TGA-DSC con análisis simultáneo mediante espectrometría de masas de los gases desprendidos resulta especialmente adecuada para una caracterización exhaustiva. Este enfoque permite distinguir entre la liberación de compuestos volátiles, la fusión y la Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición química, y proporciona así información valiosa para la optimización de procesos y el control de calidad.
Condiciones de medición
Las condiciones de medición se detallan en la Tabla 1.
Tabla 1: Condiciones de medición para STA
| Instrumento | STA Aёolos |
| Muestra | Testosterona |
| Masa de la muestra | 10 mg |
| Rango de temperatura | De 30 °C a 500 °C |
| Velocidad de calentamiento | 20 K/min |
| Atmósfera | Nitrógeno, 70 ml/min |
| Crisol | De platino con tapa perforada |
Resultados y discusión
La figura 1 muestra las curvas de TGA, DTG y DSC de la testosterona.
En el rango de bajas temperaturas, entre la temperatura ambiente y aproximadamente 130 °C, se observa una pérdida de masa e small e del 2,3 % con un pico de DTG a 127 °C. Este comportamiento puede atribuirse a la liberación de humedad residual y de especies volátiles débilmente ligadas. La señal de DSC muestra simultáneamente un efecto EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico con una temperatura máxima de 127 °C. Estos fenómenos indican procesos relacionados con la desorción o la deshidratación previos a la Transiciones de faseEl término transición de fase (o cambio de fase) se utiliza más comúnmente para describir las transiciones entre los estados sólido, líquido y gaseoso.transición de fase principal. Esta información es importante porque incluso cantida small es de humedad residual pueden influir en la estabilidad de almacenamiento, la fluidez del polvo y la reproducibilidad de los procesos posteriores.
Aparece un pico EndotérmicoUna transición de muestra o una reacción es endotérmica si se necesita calor para la conversión.endotérmico pronunciado en el DSC con una temperatura de inicio extrapolada de 155 °C, lo que se corresponde bien con el Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión descrito en la bibliografía. La entalpía de fusión ascendió a 58 J/g. Esta señal se atribuye a la fusión de la testosterona y representa la principal Transiciones de faseEl término transición de fase (o cambio de fase) se utiliza más comúnmente para describir las transiciones entre los estados sólido, líquido y gaseoso.transición de fase física de la sustancia. La forma bien definida del pico indica un proceso de fusión bien diferenciado. Conocer la Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión es esencial para el diseño de las etapas de procesamiento térmico. La degradación térmica comenzó por encima de los 250 °C y se completó a unos 450 °C. El pico de DTG se observó a 392 °C.
El análisis de gases desprendidos que se muestra en la figura 2 proporciona información adicional importante sobre la naturaleza de los eventos de pérdida de masa. La traza iónica de m/z 18 muestra una señal clara con un máximo a unos 137 °C, que se atribuye a la liberación de agua. Esto confirma que la pérdida de masa a baja Modelo BurgersEl modelo de Burgers es un modelo general de un material viscoelástico, comúnmente utilizado para describir una medición de recuperación de fluencia classic.temperatura observada en la curva de la TGA se debe, al menos en parte, a la humedad residual. Además, las trazas iónicas de m/z 43 y m/z 58 presentan un máximo bien definido en torno a los 171 °C, lo que indica la liberación de trazas de acetona tan pronto como la muestra se funde. Esto sugiere la presencia de disolvente residual, probablemente procedente de la síntesis, la purificación o la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización.
El espectro de MS medido a 374 °C se muestra en la figura 3 y presenta algunas similitudes con el espectro de referencia de la testosterona. Este hallazgo sugiere una Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición parcial y una evaporación parcial de la testosterona durante el tratamiento térmico. Tras la PirólisisLa pirólisis es la descomposición térmica de compuestos orgánicos en una atmósfera inerte.pirólisis, es probable que se liberen simultáneamente varios productos de Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición diferentes en forma de mezcla.
Conclusión
La medición demuestra que un enfoque combinado de TGA y DSC, complementado idealmente con un análisis de los gases desprendidos, es esencial para evaluar de forma fiable el comportamiento térmico del material. Solo esta combinación permite diferenciar claramente entre transiciones físicas, como el secado y la fusión, y los procesos de degradación química. Sin el acoplamiento con espectrometría de masas (MS), estos eventos de pérdida de masa de bajo nivel podrían detectarse mediante TGA, pero no sería posible identificar su origen químico con el mismo grado de confianza. Estos resultados constituyen una base importante para optimizar las condiciones de secado, almacenamiento y procesamiento térmico de la testosterona.
Esta caracterización térmica del comportamiento de fusión de la testosterona proporciona información valiosa para evaluar su estabilidad física en formas farmacéuticas transdérmicas. Los datos obtenidos respaldan el desarrollo de formulaciones robustas y permiten evaluar posibles procesos de recristalización que podrían afectar a la liberación del fármaco y, en consecuencia, a la eficacia del producto. Prevenir la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización es esencial para garantizar tanto la biodisponibilidad del principio activo como el rendimiento de adhesión a largo plazo de los parches transdérmicos durante su almacenamiento y uso.