| Published: 

Eudragit®:n luotettava tunnistaminen moduloidun DSC:n avulla

Johdanto

Eudragit® on kauppanimi polymetakrylaattipohjaisille kopolymeereille, joita käytetään lääkeaineen kohdennettuun vapautumiseen haluttuihin maha-suolikanavan osiin. Eudragit®:tä on useita koostumuksia, jotka eroavat toisistaan sivuketjuissa olevien funktionaalisten ryhmien suhteen. Monomeerien kemiallisella koostumuksella ja koko polymeerin molekyylipainolla tai ketjun pituudella on suuri vaikutus sen lasittumislämpötilaan [4].

Esimerkkinä kuvassa 1 on esitetty kaksi Eudragit®-polymeerien toistuvaa yksikköä, jotka ovat kemialliselta koostumukseltaan hyvin samankaltaisia. Polymeerit eroavat kuitenkin suuresti toisistaan lasittumislämpötilan suhteen: Se on 111 °C Eudragit® L100-55:llä ja 195 °C Eudragit® L100:lla (lasittumislämpötilat, ks. [1]). Tämä selittää sen, että Eudragit®-polymeerien laadunvalvonnan ensisijainen tavoite on lasittumislämpötilan määrittäminen, jotta tuote voidaan tunnistaa luotettavasti.

Toiseksi polymeerin lasittumislämpötilan tunteminen on tarpeen, jotta voidaan valita optimaaliset prosessiolosuhteet tietyille prosesseille, esimerkiksi kuumasulan ekstruusiolle [3].

Seuraavassa tunnistamaton Eudragit®-polymeeri tunnistetaan differentiaalipyyhkäisykalorimetrialla (DSC).

1) Eudragit® L100-55:n (vasemmalla) ja Eudragit® L100:n (oikealla) monomeerin rakenne [1]

DSC-standardimittausten rajat

Mittaus suoritettiin 3,38 mg:lle Eudragit® L100-55:tä käyttäen suljettua alumiinista upokasta, jossa oli lävistetty kansi. Näyte kuumennettiin -50 °C:sta 250 °C:seen 10 K/min typpi-ilmakehässä (40 ml/min) DSC 204 F1 Nevio .

Kuvassa 2 on esitetty DSC-käyrä kuumennuksen aikana. Havaittiin kaksi endotermistä piikkiä, joiden huippulämpötilat olivat 81 °C ja 207 °C. Ensimmäisen piikin sijainti ja muoto viittaavat veden haihtumiseen. Tämä tulos vahvistettiin näytteestä tehdyillä TG-FT-IR -mittauksilla [5]. Toinen piikki johtuu todennäköisesti näytteen hajoamisesta [1]. Kahden piikin välissä on EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen vaihe, mikä viittaa aineen lasittumiseen. Sen tarkka arviointi edellyttää kuitenkin tämän vaikutuksen erottamista haihtumishuipusta. Tätä varten suoritetaan moduloitu DSC-mittaus.

Tg:n tarkkaa arviointia varten: Moduloitu DSC

Tunnistamattoman Eudragit®:n 4,80 mg:n massa punnittiin ja mitattiin DSC 204 F1 Nevio . Näyte kuumennettiin -40 °C:sta 180 °C:seen. Lämpötilan nousu ei ollut lineaarista, vaan värähteli 0,5 K:n amplitudilla ja 60 s:n jaksolla. Värähtelyt olivat päällekkäisiä 3 K/min lämmitysnopeuden kanssa.

Kuvassa 3 esitetään moduloinnin tulos: Kokonais-DSC-signaali antaa tietoa kaikista näytteessä tapahtuvista prosesseista, eli se vastaa vakio-DSC-käyrää. Proteus® -ohjelmisto jakaa tämän kokonaissignaalin käänteiseen DSC-signaaliin, joka liittyy näytteen lämpökapasiteettiin, ja ei-käänteiseen DSC-signaaliin.

Veden vapautuminen ja näytteen HajoamisreaktioHajoamisreaktio on kemiallisen yhdisteen lämpöreaktio, jossa muodostuu kiinteitä ja/tai kaasumaisia tuotteita. hajoaminen ovat palautumattomia prosesseja, ja ne havaitaan kääntymättömässä DSC-käyrässä. Käänteinen signaali sisältää ainoastaan tietoa Eudragit®:n lasittumisesta. Tämä lasisiirtymän erottaminen kaikista muista vaikutuksista mahdollistaa sen tarkan arvioinnin. Sen alkamispiste havaittiin 111 °C:ssa; tämä lämpötila on tyypillinen Eudragit® L100-55:lle (ks. lasilämpötilan alkamispisteiden vertailuarvot [1]).

2) DSC-mittaus tunnistamattomasta Eudragit®-näytteestä kuumennettaessa 250 °C:seen, vaikutusten päällekkäisyys.
3) Moduloitu DSC-mittaus tunnistamattomasta Eudragit®-näytteestä, päällekkäisten vaikutusten erottaminen.

Päätelmä

Vain yksi moduloitu lämmitys DSC 204 F1 Nevio -laitteella mahdollistaa lasisiirtymän luotettavan määrittämisen ja siten näytteen karakterisoinnin. Tunnistamaton Eudragit® tunnistettiin tuotteeksi L100-55 sen 111 °C:n lasittumislämpötilan perusteella.

DSC 204 F1 Nevio -laitteella tehdyistä mittauksista on hyötyä farmaseuttisten aineiden laadunvalvonnassa: Niillä varmistetaan, että käytetään oikeita ainesosia tai apuaineita.

Literature

  1. [1]
    Kuumasulan puristamisen kannalta merkityksellisten polymeerien lämpö- ja viskoelastisten ominaisuuksien tutkiminen- III:Polymetakrylaatit ja polymetakryylihappopohjaiset polymeerit.Tapan Parikh, Simerdeep Singh Gupta, AnuprabhaMeena, Abu T.M. Serajuddin, J. Excipients and FoodChem. 5 (1) 2014, maaliskuu 2014, sivut 56-64
  2. [2]
    Eudragit and its Pharmaceutical Significance, SatishSingh Kadian, S.L. Harikumar, https://www.farmavita.net/documents/Eudragit-Review.pdf
  3. [3]
    Eudragit®-esite EVONIK Industriesilta, 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 Sovellusohje AN 125:Prosessiolosuhteiden parantaminen-Eudragit®:n lämpöstabiilisuuden määrittäminen TGA-FT-IR:n avulla