Sanasto
API:n karakterisointi
API-ominaisuuksien karakterisointi on prosessi, jossa arvioidaan ja määritetään vaikuttavan lääkeaineen fysikaalis-kemialliset ja biologiset ominaisuudet. Siihen kuuluu tyypillisesti lääkkeen molekyylirakenteen ja kiinteän olomuodon - amorfisen tai kiteisen - tunnistaminen sekä sen hiukkaskoon, liukoisuuden, stabiilisuuden, viskoelastisuuden, virtauskäyttäytymisen ja biologisen aktiivisuuden määrittäminen. Lääkevalmisteen formuloinnin perusvaiheena API:n karakterisointi suoritetaan käyttämällä erilaisia analyysimenetelmiä, kuten UV-spektrofotometriaa, korkean suorituskyvyn nestekromatografiaa (HPLC), röntgenjauhediffraktiota (XRPD), termoanalyyttisiä tekniikoita ja reologiaa.
Lämpöanalyysin alalla käytetään laajalti differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa (DSC) ja termogravimetristä analyysia (TGA) farmaseuttisten aineiden molekyyli- ja makroskooppisten ominaisuuksien karakterisoinnissa sekä vaikuttavan aineen ja lopulliseen farmaseuttiseen tuotteeseen mahdollisesti sisältyvien apuaineiden yhteensopivuuden tutkimisessa; ks. taulukko 1. (ks. taulukko 1).
Reologia on aineen virtaus- ja muodonmuutosominaisuuksien tutkimusta. Se on olennaisen tärkeää, jotta voidaan ymmärtää ja määrittää lääkeaineiden viskositeetti, virtauskäyttäytyminen, viskoelastiset ominaisuudet ja stabiilisuus, ks. taulukko 1.
API-aineiden terminen ja reologinen karakterisointi antaa perustiedot, jotka tukevat eri farmakopeissa kuvattua lääkekehitystä. Esimerkiksi Yhdysvaltain farmakopean (USP) yleisessä luvussa 891 kuvataan lämpöanalyysi ja luvuissa 911, 912, 913 ja 1911 käsitellään viskositeetin määrittämistä ja reologisia testejä. Myös kansainväliset standardointijärjestöt, kuten American Society for Testing and Materials (ASTM) ja International Organization for Standardization (ISO), kuvaavat tällaisten tekniikoiden vakiotestausmenetelmiä.
Taulukko 1: API:n karakterisoinnissa käytetty lämpöanalyysi
| Ominaisuus | DSC | TGA | Reologia | |
|---|---|---|---|---|
| Molekyyliominaisuudet* | ihanteellinen liukoisuus | x | ||
| hygroskooppisuus | x | |||
| lämmönkestävyys | x | |||
| oksidatiivinen stabiilisuus | x | |||
| hajoamisen alkaminen | x | x | ||
| Makroskooppiset ominaisuudet* | 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).sulamispiste | x | x | |
| sulamisentalpia | x | |||
| lasittumislämpötila | x | x | ||
| polymorfismin seulonta | x | |||
| suolan seulonta | x | |||
| Eutektinen puhtausEutektinen järjestelmä on kahden komponentin homogeeninen seos, joka sulaa ja jähmettyy kuten puhdas aine.eutektinen puhtaus | x | |||
| viskositeetti | x | |||
| viskoelastiset ominaisuudet | x | |||
| formulaation vakaus | x | |||
| saantopiste | x | |||
| Aineiden vuorovaikutukset | haihtuvien aineiden vapautuminen | x | x | |
| pehmittävä vaikutus | x | |||
| yhteensopivuus | x | x | ||
| (terminen) kinetiikka | x | x | x |
*Molekyyliominaisuudet ovat luontaisia ja määräytyvät molekyylirakenteen mukaan, kun taas makroskooppiset ominaisuudet ovat peräisin molekyylien välisistä vuorovaikutuksista.