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.
Ciò comporta un comportamento di dissoluzione diverso a seconda del valore di pH dell'ambiente. Ad esempio, Eudragit® L100-55 (figura 1) è solubile nei fluidi intestinali da pH 5,5 in su, ma non è solubile nei fluidi gastrici con valori di pH inferiori. Pertanto, viene utilizzato in combinazione con farmaci da rilasciare nel duodeno dopo aver superato lo stomaco [1, 2, 3].
L'analisi termica dei prodotti Eudragit® è fondamentale per diversi motivi: In primo luogo, differiscono tra loro per la temperatura di transizione vetrosa (Tg). Anche i polimeri di Eudragit® con una composizione chimica simile mostrano differenze nellaTg, a seconda dei rapporti tra i monomeri [1]. Pertanto, la determinazione della Tg consente di identificare i diversi polimeri Eudragit®. In secondo luogo, le condizioni ottimali di processo, ad esempio per l'estrusione a caldo, richiedono la conoscenza della temperatura di transizione vetrosa e della 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 del polimero [3].
Per questo motivo, il processo di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione di Eudragit® L100-55 (Evonik Industries) è stato studiato mediante una termobilancia (TGA) accoppiata a uno spettrometro FT-IR.
Condizioni di misura
La misura TGA-FT-IR è stata eseguita utilizzando una termobilancia NETZSCH TG 209 F1 Libra® . Per studiare e identificare i gas rilasciati durante l'analisi termogravimetrica, sono stati trasferiti direttamente nella cella a gas di un sistema FT-IR di Bruker Optics. La misurazione è stata effettuata su 7,33 mg di Eudragit® L100-55, utilizzando un crogiolo aperto in ossido di alluminio.
Il campione è stato riscaldato tra la temperatura ambiente e 600°C a 10 K/min in un'atmosfera di azoto (40 ml/min).
Risultati della misurazione
La Figura 2 illustra le variazioni di massa di Eudragit® L100-55 tra 40°C e 600°C. La prima perdita di massa dello 0,8% indica il rilascio di acqua superficiale fino a 100°C. La seconda perdita di massa del 5,9% a 200°C (picco DTG) è anch'essa associata al rilascio di acqua confermato dallo spettro FT-IR (figura 3). La temperatura del processo indica il rilascio di acqua cristallina. Inoltre, si verificano bande nell'intervallo di lunghezza d'onda 3000 - 2800 cm-1 e sopra i 1000 cm-1. Queste bande rappresentano molecole CH2 e CH3 che indicano l'inizio della 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 di Eudragit®.
Il picco a 294°C nella curva DTG è associato a un'altra fase del processo di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione: il rilascio di anidride carbonica e probabilmente di etanolo (figure 4 e 5). Ciò può essere spiegato dalla scissione di un gruppo estere dalla molecola di Eudragit® (figura 6). L'ultima e principale fase di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione, con una perdita di massa dell'88,5%, avviene a 393°C (temperatura di picco DTG). Le bande caratteristiche dell'etanolo e dell'anidride carbonica possono ancora essere rilevate nello spettro FT-IR dei gas rilasciati a 393°C (figura 7). Inoltre, sono presenti monossido di carbonio (da 2300 cm-1 a 2100 cm-1) e una sostanza estere, visibile nella banda carbonilica a 1749 cm-1. Ciò suggerisce che la parte estere C2H5-O-CO-CxHy si stacchi dalla molecola (si veda l'indicazione rossa nella figura 10). Le due bande di VibrazioniUn processo meccanico di oscillazione è chiamato vibrazione. La vibrazione è un fenomeno meccanico in cui si verificano oscillazioni intorno a un punto di equilibrio. In molti casi, le vibrazioni sono indesiderate, perché sprecano energia e creano suoni indesiderati. Ad esempio, i movimenti vibratori dei motori, dei motori elettrici o di qualsiasi dispositivo meccanico in funzione sono tipicamente indesiderati. Tali vibrazioni possono essere causate da squilibri nelle parti rotanti, da attriti non uniformi o dall'ingranamento dei denti degli ingranaggi. In genere, una progettazione accurata riduce al minimo le vibrazioni indesiderate.vibrazione a 1460 cm-1 e 1380 cm-1 sono probabilmente dovute a parti della spina dorsale di carbonio. A titolo di esempio, nelle figure 8 e 9 è illustrato uno spettro di confronto tra acetato di etile e 3-metilottano.
Conclusione
L'inizio della Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione di Eudragit® è strettamente legato alla 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. Essa si traduce in variazioni della massa del campione durante lo stoccaggio o il trattamento termico. Le variazioni di massa possono essere identificate mediante termogravimetria. Tuttavia, una chiara identificazione dei gas rilasciati - e quindi un'interpretazione affidabile delle perdite di massa - è possibile solo quando la termobilancia è accoppiata a un dispositivo FT-IR. Ciò consente di trarre conclusioni affidabili sul fatto che una determinata perdita di massa possa essere attribuita alla Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione o semplicemente al rilascio di acqua.
Nelle condizioni di select(atmosfera inerte, velocità di riscaldamento di 10 K/min), il campione di Eudragit® analizzato inizia a decomporsi a 185°C (temperatura di inizio della curva TGA). Il fatto che questo sia davvero l'inizio della Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione è rivelato dalla presenza di legami C-H in aggiunta all'acqua cristallina.