Identificazione affidabile di Eudragit® mediante DSC modulata

Introduzione

Eudragit® è il nome commerciale di copolimeri a base di polimetacrilato utilizzati per indirizzare il rilascio di un farmaco nelle parti desiderate del tratto gastrointestinale. Eudragit® esiste in diverse composizioni che differiscono tra loro per i gruppi funzionali presenti sulle catene laterali. La composizione chimica dei monomeri e il peso molecolare o la lunghezza della catena dell'intero polimero hanno una grande influenza sulla sua temperatura di transizione vetrosa [4].

A titolo di esempio, la figura 1 mostra due unità ripetitive di polimeri Eudragit® molto simili per composizione chimica. Tuttavia, i polimeri differiscono notevolmente per la loro temperatura di transizione vetrosa: È di 111°C per l'Eudragit® L100-55 e di 195°C per l'Eudragit® L100 (temperature di inizio della transizione vetrosa, vedi [1]). Questo spiega il fatto che l'obiettivo primario del controllo di qualità dei polimeri Eudragit® è la determinazione della temperatura di transizione vetrosa per un'identificazione affidabile del prodotto in questione.

In secondo luogo, la conoscenza della temperatura di transizione vetrosa del polimero è necessaria per selectle condizioni di processo ottimali per alcuni processi, ad esempio l'estrusione a caldo [3].

Di seguito, un polimero Eudragit® non identificato viene identificato con la calorimetria differenziale a scansione (DSC).

1) Struttura del monomero di Eudragit® L100-55 (a sinistra) e di Eudragit® L100 (a destra) [1]

Limiti delle misure DSC standard

La misurazione è stata effettuata su 3,38 mg di Eudragit® L100-55, utilizzando un crogiolo di alluminio chiuso con coperchio forato. Il campione è stato riscaldato da -50°C a 250°C a 10 K/min in atmosfera di azoto (40 ml/min) con il DSC 204 F1 Nevio .

La Figura 2 mostra la curva DSC durante il riscaldamento. Sono stati rilevati due picchi endotermici con temperature di picco a 81°C e 207°C. La posizione e la forma del primo picco indicano l'evaporazione dell'acqua. Questo risultato è stato confermato dalle misure TG-FT-IR sul campione [5]. Il secondo picco è probabilmente dovuto alla Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione del campione [1]. Tra i due picchi si trova una fase endotermica, che suggerisce la transizione vetrosa della sostanza. Tuttavia, una valutazione accurata richiede la separazione di questo effetto dal picco di evaporazione. A tal fine, viene eseguita una misura DSC modulata.

Per una valutazione accurata dellaTg: DSC modulato

Una massa di 4,80 mg di Eudragit® non identificato è stata pesata e misurata con il DSC 204 F1 Nevio . Il campione è stato riscaldato da -40°C a 180°C. L'aumento di temperatura non era lineare, ma oscillava con un'ampiezza di 0,5 K e un periodo di 60 s. Le oscillazioni si sovrapponevano a una velocità di riscaldamento di 3 K/min.

La Figura 3 mostra il risultato della modulazione: Il segnale DSC totale fornisce informazioni su tutti i processi che avvengono nel campione; corrisponde cioè a una curva DSC standard. Questo segnale totale viene suddiviso dal software Proteus® nel segnale DSC inverso, che è correlato alla capacità termica del campione, e nel segnale DSC non inverso.

Il rilascio di acqua e la Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione del campione sono processi irreversibili e vengono rilevati nella curva DSC non invertita. Il segnale di inversione contiene solo le informazioni sulla transizione vetrosa di Eudragit®. Questa separazione della transizione vetrosa da tutti gli altri effetti consente una valutazione accurata. Il suo inizio è stato rilevato a 111°C; questa temperatura è tipica per Eudragit® L100-55 (si vedano i valori di confronto degli inizi della temperatura vetrosa in [1]).

2) Misura DSC su un campione di Eudragit® non identificato durante il riscaldamento a 250°C, sovrapposizione degli effetti.
3) Misura DSC modulata su un campione di Eudragit® non identificato, separazione degli effetti di sovrapposizione.

Conclusione

Un solo riscaldamento modulato con il DSC 204 F1 Nevio consente di determinare in modo affidabile la transizione vetrosa e quindi di caratterizzare il campione. L'Eudragit® non identificato è stato riconosciuto come il prodotto L100-55 grazie alla sua temperatura di transizione vetrosa di 111°C.

Le misurazioni con il DSC 204 F1 Nevio sono utili nel controllo di qualità delle sostanze farmaceutiche: Assicurano che vengano utilizzati gli ingredienti o gli eccipienti corretti.

Literature

  1. [1]
    Indagine sulle proprietà termiche e viscoelastichedi polimeri rilevanti per l'estrusione a caldo - III:Polimetacrilati e polimeri a base di acido polimetacrilico.Tapan Parikh, Simerdeep Singh Gupta, AnuprabhaMeena, Abu T.M. Serajuddin, J. Excipients and FoodChem. 5 (1) 2014, March 2014, pagg. 56-64
  2. [2]
    Eudragit e il suo significato farmaceutico, SatishSingh Kadian, S.L. Harikumar, https://www.farmavita.net/documents/Eudragit-Review.pdf
  3. [3]
    Brochure Eudragit® di EVONIK Industries, http://healthcare.evonik.com/product/health-care/downloads/evonik-eudragit_brochure.pdf
  4. [4]
    Thermal characterization of polymeric materials,chapter 3, E. Turi, Academic press, New York, pp 248,1981.
  5. [5]