Bevezetés
A tesztoszteron egy szteroid hatóanyag, amelynek hőviselkedése rendkívül fontos a szárítás, a tárolás, a készítménykészítés és a hőkezelés szempontjából. Még a „ small ” mennyiségű maradék nedvesség vagy maradék oldószer is befolyásolhatja a kristályosságot, az olvadási viselkedést, a por kezelhetőségét és a hőstabilitást. Ezért a TGA-DSC kombinált mérés, a kibocsátott gázok egyidejű tömegspektrometriai elemzésével, különösen alkalmas az átfogó jellemzésre. Ez a megközelítés lehetővé teszi az illékony anyagok kibocsátásának, az olvadásnak és a kémiai bomlásnak a megkülönböztetését, és így értékes információkat nyújt a folyamatoptimalizáláshoz és a minőség-ellenőrzéshez.
Mérési feltételek
A mérési feltételeket az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat: Az STA mérési feltételei
| Mérőműszer | STA Aёolos |
| Minta | Tesztoszteron |
| A minta tömege | 10 mg |
| Hőmérséklet-tartomány | 30 °C – 500 °C |
| Fűtési sebesség | 20 K/perc |
| Környezet | Nitrogén, 70 ml/perc |
| Tégely | Pt, lyukacsos fedéllel |
Eredmények és megbeszélés
Az 1. ábra a tesztoszteron TGA-, DTG- és DSC-görbéit mutatja.
A szobahőmérséklet és körülbelül 130 °C közötti alacsony hőmérsékleti tartományban 2,3%-os tömegveszteség figyelhető meg a DTG-görbe csúcsának 127 °C-on történő megjelenésével ( small ). Ez a viselkedés a maradék nedvesség és a gyengén kötött illékony anyagok felszabadulásának tulajdonítható. A DSC-jel egyidejűleg endoterm hatást mutat, amelynek csúcshőmérséklete 127 °C. Ezek az események a fő fázisátmenetet megelőző deszorpciós vagy dehidratációval kapcsolatos folyamatokra utalnak. Ez az információ azért fontos, mert még a maradék nedvesség small is mennyisége is befolyásolhatja a tárolási stabilitást, a por folyását és a további feldolgozás reprodukálhatóságát.
Egy kifejezett endoterm DSC-csúcs jelenik meg, amelynek extrapolált kezdeti hőmérséklete 155 °C, ami jól egyezik a szakirodalomban közölt olvadásponttal. Az olvadási entalpia 58 J/g volt. Ez a jel a tesztoszteron Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadásához köthető, és az anyag fő fizikai fázisátalakulását jelenti. A jól definiált csúcsforma egy egyértelmű olvadási folyamatra utal. Az Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadáspont ismerete elengedhetetlen a hőkezelési lépések tervezéséhez. A termikus Bomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlás 250 °C felett kezdődött, és körülbelül 450 °C-on fejeződött be. A DTG-csúcs 392 °C-on volt megfigyelhető.
A 2. ábrán bemutatott gázanalízis fontos kiegészítő információkat nyújt a tömegvesztéses események jellegéről. Az m/z 18-as ionnyom egyértelmű jelet mutat, amelynek maximuma körülbelül 137 °C-on van, és amelyet a víz felszabadulásának tulajdonítanak. Ez megerősíti, hogy a TGA-görbén látható alacsony hőmérsékletű tömegveszteséget legalább részben a maradék nedvesség okozza. Ezen felül az m/z 43 és az m/z 58 ionnyomok egyértelmű maximumot mutatnak körülbelül 171 °C-on, ami az aceton nyomainak felszabadulását jelzi, amint a minta megolvad. Ez maradék oldószer jelenlétét sugallja, amely valószínűleg a szintézisből, a tisztításból vagy a kristályosításból származik.
A 374 °C-on mért MS-spektrumot a 3. ábra szemlélteti, és bizonyos hasonlóságot mutat a tesztoszteron könyvtári spektrumával. Ez az eredmény arra utal, hogy a hőkezelés során a tesztoszteron részben lebomlott és részben elpárolgott. A PirolízisA pirolízis szerves vegyületek termikus bomlása inert atmoszférában.pirolízis során valószínűleg több különböző bomlástermék is egyszerre szabadul fel keverék formájában.
Következtetés
A mérés rávilágít arra, hogy az anyag hőviselkedésének megbízható értékeléséhez elengedhetetlen a TGA–DSC kombinált módszer alkalmazása, amelyet ideális esetben a kibocsátott gázok elemzésével kell kiegészíteni. Csak ez a kombináció teszi lehetővé a fizikai átmenetek – például a száradás és az Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadás – és a kémiai lebomlási folyamatok egyértelmű megkülönböztetését. MS-kapcsolás nélkül ezeket az alacsony szintű tömegveszteségi eseményeket ugyan a TGA is képes lenne kimutatni, de kémiai eredetüket nem lehetne ugyanolyan bizonyossággal azonosítani. Ezek az eredmények fontos alapot nyújtanak a tesztoszteron szárítási, tárolási és hőkezelési feltételeinek optimalizálásához.
A tesztoszteron olvadási viselkedésének ezen termikus jellemzése értékes információkat nyújt a transzdermális adagolási formákban való fizikai stabilitásának értékeléséhez. A kapott adatok támogatják a robusztus készítmények fejlesztését, és lehetővé teszik a gyógyszer felszabadulását, és következésképpen a termék hatékonyságát rontható potenciális újrakristályosodási folyamatok értékelését. A KristályosodásA kristályosodás a kristályok kialakulása és növekedése során végbemenő fizikai folyamat. E folyamat során kristályosodási hő szabadul fel.kristályosodás megakadályozása elengedhetetlen mind a hatóanyag biológiai hozzáférhetőségének, mind a transzdermális tapaszok hosszú távú tapadási teljesítményének biztosításához tárolás és használat közben.