Johdanto
Testosteroni on steroidinen vaikuttava aine, jonka lämpökäyttäytyminen on erittäin merkittävää kuivauksen, varastoinnin, formulaation ja lämpökäsittelyn kannalta. Jopa small:n suuruinen jäännöskosteus tai jäännösliuotinmäärä voi vaikuttaa kiteisyyteen, sulamiskäyttäytymiseen, jauheen käsittelyyn ja lämpöstabiilisuuteen. Siksi yhdistetty TGA-DSC-mittaus, johon liittyy samanaikainen vapautuvien kaasujen massaspektrometrinen analyysi, sopii erityisen hyvin aineen kattavaan karakterisointiin. Tämän menetelmän avulla voidaan erottaa toisistaan haihtuminen, Sulamislämpötilat ja lämpöarvotAineen fuusioentalpia, joka tunnetaan myös latenttina lämpönä, on mitta, jolla mitataan energiapanosta, yleensä lämpöä, joka tarvitaan aineen muuttamiseksi kiinteästä olomuodosta nestemäiseksi. Aineen sulamispiste on lämpötila, jossa aine vaihtaa olomuotoaan kiinteästä olomuodosta (kiteinen) nestemäiseksi olomuodoksi (isotrooppinen sula).sulaminen ja kemiallinen HajoamisreaktioHajoamisreaktio on kemiallisen yhdisteen lämpöreaktio, jossa muodostuu kiinteitä ja/tai kaasumaisia tuotteita. hajoaminen, mikä tarjoaa arvokasta tietoa prosessin optimointia ja laadunvalvontaa varten.
Mittausolosuhteet
Mittausolosuhteet on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1: STA:n mittausolosuhteet
| Mittauslaite | STA Aёolos |
| Näyte | Testosteroni |
| Näytteen massa | 10 mg |
| Lämpötila-alue | 30 °C – 500 °C |
| Lämmitysnopeus | 20 K/min |
| Ilmakehä | Typpi, 70 ml/min |
| Upokas | Pt, rei'itetyllä kannella |
Tulokset ja keskustelu
Kuvassa 1 esitetään testosteronin TGA-, DTG- ja DSC-käyrät.
Huoneenlämpötilan ja noin 130 °C:n välisellä matalan lämpötilan alueella havaitaan 2,3 %:n massahäviö ( small ), ja DTG-piikki esiintyy 127 °C:ssa. Tämä ilmiö johtuu jäännös kosteuden ja heikosti sitoutuneiden haihtuvien yhdisteiden vapautumisesta. DSC-signaalissa näkyy samanaikaisesti EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen ilmiö, jonka huippulämpötila on 127 °C. Nämä ilmiöt viittaavat desorptioon tai dehydraatioon liittyviin prosesseihin ennen päävaiheen siirtymää. Tällainen tieto on tärkeää, sillä jop small isetkin jäämäkosteuden määrät voivat vaikuttaa varastointistabiiliuteen, jauheen virtaavuuteen ja jatkokäsittelyn toistettavuuteen.
Selkeä EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen DSC-huippu ilmenee, ja sen ekstrapoloitu alkulämpötila on 155 °C, mikä vastaa hyvin kirjallisuudessa raportoidun sulamispistettä. Sulamisentalpia oli 58 J/g. Tämä signaali johtuu testosteronin sulamisesta ja edustaa aineen tärkeintä fysikaalista faasimuutosta. Selkeästi määritelty piikin muoto viittaa erilliseen sulamisprosessiin. Sulamislämpötilan tuntemus on olennaista lämpökäsittelyvaiheiden suunnittelussa. LämpöHajoamisreaktioHajoamisreaktio on kemiallisen yhdisteen lämpöreaktio, jossa muodostuu kiinteitä ja/tai kaasumaisia tuotteita. hajoaminen alkoi yli 250 °C:ssa ja oli päättynyt noin 450 °C:ssa. DTG-piikki havaittiin 392 °C:ssa.
Kuvassa 2 esitetty vapautuneen kaasun analyysi tarjoaa tärkeää lisätietoa massahäviötapahtumien luonteesta. Ionijälki m/z 18 osoittaa selkeän signaalin, jonka maksimiarvo on noin 137 °C:ssa, mikä tulkitaan veden vapautumiseksi. Tämä vahvistaa, että TGA-käyrässä havaittu matalan lämpötilan massahäviö johtuu ainakin osittain jäännös kosteudesta. Lisäksi m/z 43:n ja m/z 58:n ionijäljet osoittavat selkeän maksimikohdan noin 171 °C:ssa, mikä viittaa asetonin jälkien vapautumiseen heti, kun näyte on sulanut. Tämä viittaa jäännösliuottimen läsnäoloon, joka todennäköisesti on peräisin synteesistä, puhdistuksesta tai kiteytyksestä.
Kuvassa 3 on esitetty 374 °C:ssa mitattu MS-spektri, joka osoittaa joitakin yhtäläisyyksiä testosteronin kirjastospektrin kanssa. Tämä havainto viittaa testosteronin osittaiseen hajoamiseen ja osittaiseen haihtumiseen lämpökäsittelyn aikana. Pyrolyysin yhteydessä vapautuu todennäköisesti samanaikaisesti useita erilaisia hajoamistuotteita seoksena.
Johtopäätös
Mittaus osoittaa, että yhdistetty TGA-DSC-menetelmä, jota ihannetapauksessa täydennetään vapautuneen kaasun analyysillä, on välttämätön materiaalin lämpökäyttäytymisen luotettavalle arvioinnille. Vain tämä yhdistelmä mahdollistaa selkeän erottelun fysikaalisten siirtymien, kuten kuivumisen ja sulamisen, sekä kemiallisten hajoamisprosessien välillä. Ilman MS-kytkentää nämä vähäiset massahäviöt voitaisiin havaita TGA:lla, mutta niiden kemiallista alkuperää ei voitaisi tunnistaa yhtä luotettavasti. Nämä tulokset tarjoavat tärkeän perustan testosteronin kuivaus-, varastointi- ja lämpökäsittelyolosuhteiden optimoinnille.
Tämä testosteronin sulamiskäyttäytymisen terminen karakterisointi tarjoaa arvokasta tietoa sen fysikaalisen stabiilisuuden arvioimiseksi transdermaalisissa annosmuodoissa. Saadut tiedot tukevat vankkojen formulaatioiden kehittämistä ja mahdollistavat sellaisten mahdollisten uudelleenkiteytymisprosessien arvioinnin, jotka saattavat heikentää lääkeaineen vapautumista ja siten tuotteen tehoa. Kiteytymisen estäminen on olennaisen tärkeää sekä lääkeaineen biologisen hyötyosuuden että transdermaalisten laastareiden pitkäaikaisen kiinnittymiskyvyn varmistamiseksi varastoinnin ja käytön aikana.