Stéarate de magnésium - Un matériau, des compositions différentes facilement distinguables par DSC

Le stéarate de magnésium, dont l'abréviation est MgSt, est l'un des excipients pharmaceutiques les plus fréquemment utilisés. Il y a quelques années, ce lubrifiant était présent dans plus de la moitié des 200 premières formulations pharmaceutiques sur le marché [1].

Bien que les lubrifiants pharmaceutiques ne soient ajoutés aux formes de dosage solides qu'en quantité small (généralement dans une proportion de 0,2 à 5 % en poids), ils peuvent, entre autres, réduire efficacement la friction entre le comprimé compacté et la matrice pendant la fabrication du comprimé [1]. Ils jouent donc un rôle important dans le processus de fabrication.

Cependant, malgré sa popularité, le stéarate de magnésium n'est pas très bien défini. Dans la pharmacopée américaine ([2]), il est décrit comme un composé de magnésium avec un mélange d'acides organiques solides, qui se compose principalement de stéarate de magnésium et de palmitate de magnésium dans des proportions variables. Par conséquent, de nombreuses qualités commerciales de stéarate de magnésium ne correspondent pas à la formule (_MgC36H70O4) et à la masse moléculaire (591,2 g/mol) du stéarate de magnésium pur rapportées dans la littérature.

Le pseudo-polymorphisme et ses effets sur les propriétés des matériaux

Le stéarate de magnésium existe sous sa forme anhydre, en tant que monohydrate ordonné, monohydrate désordonné, dihydrate et trihydrate [1]. En fonction de la température et de l'humidité relative, une interconversion peut se produire entre ces hydrates [3]. Par conséquent, de nombreux types commerciaux de stéarate de magnésium ne sont pas composés d'un seul hydrate mais d'un mélange d'hydrates [4].

Cependant, l'efficacité de la lubrification et la comprimabilité du stéarate de magnésium sont liées aux propriétés physicochimiques du matériau et donc à son état d'hydratation[5]. [Il est donc important de select le stéarate de magnésium qui répond aux exigences d'une formulation particulière et de maintenir cette qualité de manière constante. La DSC est d'une grande utilité à cet égard.

La différenciation en un coup d'œil

La figure 1 illustre les premiers échauffements obtenus lors des mesures DSC sur deux types de stéarate de magnésium commerciaux à usage pharmaceutique. Les effets thermiques visibles reflètent la déshydratation (ainsi que la Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion) de l'échantillon. Les analyses TGA-FT-IR (non montrées ici) ont permis de vérifier que seule de l'eau est libérée dans la plage de température donnée jusqu'à 170°C.

Les formes complexes des courbes DSC suggèrent que nous avons affaire à un mélange d'hydrates dans les deux cas. Cependant, les courbes indiquent que l'eau se trouve à des positions très différentes. C'est un signe clair que les matériaux de l'échantillon n'ont pas le même état d'hydratation.

Références :

[1] S.P. Delaney et al, Characterization of Synthesized and Commercial Forms of Magnesium Stearate Using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetric Analysis, Powder X-Ray Diffraction, and Solid-State NMR Spectroscopy, J. Pharm. Sci. 106 (2017), 338 - 347

[2] Texte de la monographie sur le stéarate de magnésium dans l'USP, étape 6 de l'harmonisation, officielle le 1er août 2016

[3] S.H. Wu, Effect of Magnesium Stearate Lubricant Attributes on Product Processibility and Quality, présenté lors de la conférence Land O'Lake Industrial Pharmacy 2009, disponible sous forme de diaporama sous Attributes of Magesium Stearate as a Tablet Lubricant (slideshare.net)

[4] J. Li et Y. Wu, Lubricants in Pharmaceutical Solid Dosage Forms, Lubricants(2014), 2, 21-43 ; doi:10.3390/lubricants2010021

[5] J.L. Calahan, Correlating the Physicochemical Properties of Magnesium Stearate with Tablet Dissolution and Lubrication, University of Kentucky, Theses and Dissertations-Pharmacy. 117