Introducción
Eudragit® es el nombre comercial de copolímeros a base de polimetacrilato utilizados para dirigir la liberación de un fármaco en las partes deseadas del tracto gastrointestinal. Eudragit® existe en varias composiciones que difieren entre sí por los grupos funcionales situados en las cadenas laterales.
El resultado es un comportamiento de disolución diferente en función del valor de pH del entorno. Por ejemplo, Eudragit® L100-55 (figura 1) es soluble en fluidos intestinales a partir de pH 5,5, pero no es soluble en fluidos gástricos con valores de pH inferiores. Por lo tanto, se utiliza en combinación con fármacos que se liberan en el duodeno después de pasar por el estómago [1, 2, 3].
El análisis térmico de los productos Eudragit® es crucial por diferentes razones: En primer lugar, difieren entre sí por su temperatura de transición vítrea (Tg). Incluso los polímeros Eudragit® con una composición química similar muestran diferencias en la Tg, dependiendo de las proporciones de monómero [1]. Así pues, la determinación de la Tg permite identificar los distintos polímeros Eudragit®. En segundo lugar, las condiciones óptimas del proceso, por ejemplo, para la extrusión por fusión en caliente, requieren conocer la temperatura de transición vítrea 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 del polímero [3].
Por este motivo, se investiga el proceso de Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición de Eudragit® L100-55 (Evonik Industries) mediante una termobalanza (TGA) acoplada a un espectrómetro FT-IR.
Condiciones de medición
La medición TGA-FT-IR se realizó utilizando una termobalanza NETZSCH TG 209 F1 Libra® . Para investigar e identificar los gases liberados durante el análisis termogravimétrico, se transfirieron directamente a la célula de gas de un sistema FT-IR de Bruker Optics. La medición se llevó a cabo con 7,33 mg de Eudragit® L100-55, utilizando un crisol abierto de óxido de aluminio.
La muestra se calentó entre temperatura ambiente y 600°C a 10 K/min en una atmósfera de nitrógeno (40 ml/min).
Resultados de las mediciones
La figura 2 representa los cambios de masa de Eudragit® L100-55 entre 40°C y 600°C. El primer paso de pérdida de masa del 0,8% indica la liberación de agua superficial hasta los 100°C. La segunda pérdida de masa del 5,9% a 200°C (pico DTG) también está asociada a la liberación de agua confirmada por el espectro FT-IR (figura 3). La temperatura del proceso indica la liberación de agua cristalina. Además, aparecen bandas en el intervalo de longitudes de onda 3000 - 2800 cm-1 y por encima de 1000 cm-1. Estas bandas representan moléculas CH2 y CH3 que indican el inicio de la Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición de la muestra de Eudragit®.
El pico a 294°C en la curva DTG está asociado a otro paso en el proceso de Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición: la liberación de dióxido de carbono y probablemente etanol (figuras 4 y 5). Esto puede explicarse por la separación de un grupo éster de la molécula de Eudragit® (figura 6). La última y principal etapa de Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición, con una pérdida de masa del 88,5%, se produce a 393°C (temperatura de pico DTG). Las bandas características del etanol y del dióxido de carbono aún pueden detectarse en el espectro FT-IR de los gases liberados a 393°C (figura 7). Además, están presentes el monóxido de carbono (2300 cm-1 a 2100 cm-1) y una sustancia de éster, que puede observarse en la banda de carbonilo a 1749 cm-1. Esto sugiere que la parte de éster C2 está presente en el gas. Esto sugiere que la parte de éster C2H5-O-CO-CxHy se desprende de la molécula (véase la indicación roja en la figura 10). Las dos bandas de VibraciónUn proceso mecánico de oscilación se denomina vibración. La vibración es un fenómeno mecánico por el que se producen oscilaciones en torno a un punto de equilibrio. En muchos casos, la vibración es indeseable, ya que desperdicia energía y crea sonidos no deseados. Por ejemplo, los movimientos vibratorios de motores, motores eléctricos o cualquier dispositivo mecánico en funcionamiento suelen ser indeseados. Estas vibraciones pueden deberse a desequilibrios en las piezas giratorias, a una fricción desigual o al engrane de los dientes de los engranajes. Los diseños cuidadosos suelen minimizar las vibraciones no deseadas.vibración a 1460 cm-1 y 1380 cm-1 se deben probablemente a partes de la columna vertebral del carbono. Como ejemplo, en las figuras 8 y 9 se ilustra un espectro comparativo de acetato de etilo y 3-metiloctano.
Conclusión
El inicio de la Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición de Eudragit® está estrechamente relacionado con 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. Da lugar a cambios en la masa de la muestra durante el almacenamiento o el tratamiento térmico. Los cambios de masa pueden identificarse mediante termogravimetría. Sin embargo, la identificación clara de los gases liberados -y, por tanto, una interpretación fiable de las pérdidas de masa- sólo es posible cuando la termobalanza se acopla a un dispositivo FT-IR. Esto permite extraer conclusiones fiables sobre si una determinada pérdida de masa puede atribuirse a la descomposición o simplemente a la liberación de agua.
En las condiciones seleccionadas (atmósfera inerte, velocidad de calentamiento de 10 K/min), la muestra de Eudragit® investigada comienza a descomponerse a 185°C (temperatura de inicio de la curva TGA). El hecho de que éste sea realmente el inicio de la descomposición se revela por la aparición de enlaces C-H además de agua cristalina.