Introduzione
Il testosterone è una sostanza attiva steroidea il cui comportamento termico è di grande rilevanza per l’essiccazione, lo stoccaggio, la formulazione e la lavorazione termica. Anche quantità minime di umidità residua o di solvente residuo, dell’ordine dell small, possono influenzare la cristallinità, il comportamento di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione, la maneggevol della polvere e la Stabilità termicaUn materiale è termicamente stabile se non si decompone sotto l'influenza della temperatura. Un modo per determinare la stabilità termica di una sostanza è quello di utilizzare un TGA (analizzatore termogravimetrico). stabilità termica. Pertanto, una misurazione combinata TGA-DSC con analisi spettrometrica di massa simultanea dei gas sviluppati è particolarmente indicata per una caratterizzazione completa. Questo approccio consente di distinguere tra rilascio di sostanze volatili, Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione e Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione chimica, fornendo così informazioni preziose per l’ottimizzazione dei processi e il controllo di qualità.
Condizioni di misurazione
Le condizioni di misurazione sono descritte in dettaglio nella Tabella 1.
Tabella 1: Condizioni di misurazione per STA
| Strumento | STA Aёolos |
| Campione | Testosterone |
| Massa del campione | 10 mg |
| Intervallo di temperatura | da 30 °C a 500 °C |
| Velocità di riscaldamento | 20 K/min |
| Atmosfera | Azoto, 70 ml/min |
| Crogiolo | Pt con coperchio forato |
Risultati e discussione
La figura 1 mostra le curve TGA, DTG e DSC del testosterone.
Nell’intervallo di basse temperature compreso tra la temperatura ambiente e circa 130 °C, si osserva una perdita di massa di tipo “ small ” pari al 2,3% con un picco DTG a 127 °C. Questo comportamento può essere attribuito al rilascio di umidità residua e di specie volatili debolmente legate. Il segnale DSC mostra contemporaneamente un effetto EndotermicoUna transizione campionaria o una reazione è endotermica se per la conversione è necessario il calore.endotermico con una temperatura di picco di 127 °C. Questi eventi indicano processi legati al desorbimento o alla disidratazione che precedono la Transizioni di faseIl termine transizione di fase (o cambiamento di fase) è più comunemente usato per descrivere le transizioni tra gli stati solido, liquido e gassoso. transizione di fase principale. Tali informazioni sono importanti poiché anche quantità small i di umidità residua possono influenzare la stabilità di conservazione, la fluidità della polvere e la riproducibilità delle lavorazioni a valle.
Si osserva un picco DSC EndotermicoUna transizione campionaria o una reazione è endotermica se per la conversione è necessario il calore.endotermico pronunciato con una temperatura di inizio estrapolata di 155 °C, che corrisponde bene al Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa).punto di fusione riportato in letteratura. L’entalpia di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione ammontava a 58 J/g. Questo segnale è attribuito alla Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione del testosterone e rappresenta la principale Transizioni di faseIl termine transizione di fase (o cambiamento di fase) è più comunemente usato per descrivere le transizioni tra gli stati solido, liquido e gassoso. transizione di fase fisica della sostanza. La forma ben definita del picco indica un processo di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione ben distinto. La conoscenza della Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). temperatura di fusione è essenziale per la progettazione delle fasi di lavorazione termica. La degradazione termica è iniziata al di sopra dei 250 °C e si è completata a circa 450 °C. Il picco DTG è stato rilevato a 392 °C.
L’analisi dei gas evoluti mostrata nella Figura 2 fornisce importanti informazioni aggiuntive sulla natura degli eventi di perdita di massa. La traccia ionica di m/z 18 mostra un segnale chiaro con un massimo a circa 137 °C, attribuito al rilascio di acqua. Ciò conferma che la perdita di massa a bassa Modello hamburgerIl modello di Burgers è un modello generale di un materiale viscoelastico, comunemente usato per descrivere una misura di recupero del creep classic. temperatura osservata nella curva TGA è causata, almeno in parte, dall’umidità residua. Inoltre, le tracce ioniche di m/z 43 e m/z 58 presentano un massimo ben definito a circa 171 °C, indicando il rilascio di tracce di acetone non appena il campione si fonde. Ciò suggerisce la presenza di solvente residuo, probabilmente proveniente dalla sintesi, dalla purificazione o dalla CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione.
Lo spettro MS misurato a 374 °C è riportato nella Figura 3 e mostra alcune somiglianze con lo spettro di riferimento del testosterone. Questo risultato suggerisce una parziale Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione e una parziale evaporazione del testosterone durante il trattamento termico. In seguito alla PirolisiLa pirolisi è la decomposizione termica di composti organici in atmosfera inerte.pirolisi, è probabile che diversi prodotti di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione vengano rilasciati contemporaneamente sotto forma di miscela.
Conclusione
La misurazione dimostra che un approccio combinato TGA-DSC, idealmente integrato dall’analisi dei gas emessi, è essenziale per una valutazione affidabile del comportamento termico del materiale. Solo questa combinazione consente di distinguere chiaramente tra transizioni fisiche, quali l’essiccazione e la fusione, e i processi di degradazione chimica. Senza l’accoppiamento con la spettrometria di massa (MS), questi eventi di perdita di massa di entità ridotta potrebbero essere rilevati dalla TGA, ma la loro origine chimica non potrebbe essere identificata con lo stesso livello di certezza. Questi risultati costituiscono una base importante per l’ottimizzazione delle condizioni di essiccazione, conservazione e trattamento termico del testosterone.
Questa caratterizzazione termica del comportamento di fusione del testosterone fornisce informazioni preziose per valutarne la stabilità fisica nelle forme di dosaggio transdermiche. I dati ottenuti supportano lo sviluppo di formulazioni robuste e consentono la valutazione di potenziali processi di ricristallizzazione che potrebbero compromettere il rilascio del principio attivo e, di conseguenza, l’efficacia del prodotto. Prevenire la CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione è essenziale per garantire sia la biodisponibilità del principio attivo farmaceutico sia le prestazioni di adesione a lungo termine dei cerotti transdermici durante la conservazione e l’uso.