Proprietà fisiche e fisico-chimiche fondamentali di API ed eccipienti

Gli ingredienti farmaceutici solidi esistono in forma cristallina, semicristallina o completamente amorfa, mentre lo stato amorfo è intrinseco o generato dalla lavorazione (macinazione, liofilizzazione, nebulizzazione, ecc.). Con la calorimetria a scansione differenziale (DSC) è possibile determinare varie proprietà caratteristiche specifiche delle materie prime, come le temperature diTemperature 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/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, i calori diTemperature 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 o le temperature di transizione vetrosa per studiare il PolimorfismoIl polimorfismo è la capacità di un materiale solido di formare diverse strutture cristalline (sinonimi: forme, modificazioni).polimorfismo e indagare sulla loro purezza. L'analisi termogravimetrica (TGA) è in grado di rilevare i solventi residui (e di identificarli se combinata con un analizzatore di gas come l'FT-IR) o il contenuto d'acqua degli idrati, nonché di indagare la temperatura massima fino alla quale il materiale è termicamente stabile, sia in condizioni di inerzia che di umidità definita. Infine, attraverso la valutazione cinetica (con NETZSCH Kinetics Neo), è possibile calcolare previsioni sulla stabilità basate su misure termoanalitiche che consentono di ottenere affermazioni altrimenti non accessibili sperimentalmente o solo a costi elevati.

Screening di compatibilità farmaco-eccipiente nello sviluppo precoce di forme di dosaggio

In una forma di dosaggio, un API (principio attivo farmaceutico) è mescolato con eccipienti. Gli eccipienti facilitano la somministrazione e il rilascio del principio attivo e proteggono l'API dall'ambiente. Tuttavia, qualsiasi interazione fisica o chimica tra l'API e un determinato eccipiente può influire sia sulla biodisponibilità che sulla stabilità della forma di dosaggio. L'analisi termica svolge un ruolo importante negli studi di compatibilità ed è spesso impiegata per una rapida valutazione dell'incompatibilità fisico-chimica. Tra queste tecniche, la calorimetria differenziale a scansione (DSC) è attualmente quella dominante, sebbene anche l'analisi termogravimetrica (TGA) possa essere utile. Il principale vantaggio della DSC è la capacità di verificare rapidamente l'incompatibilità dei potenziali eccipienti, derivante dalla comparsa/scomparsa o spostamento dei picchi e/o dalle variazioni delle corrispondenti entalpie di transizione.

Dal laboratorio alla produzione

Durante la fase di sviluppo del farmaco, la tecnologia di produzione viene elaborata in laboratorio. Successivamente, però, il processo di produzione deve essere trasferito su scala produttiva. Ciò richiede una profonda conoscenza delle proprietà fisiche di tutti gli API e degli eccipienti coinvolti, nonché di tutti i prodotti intermedi. La calorimetria differenziale a scansione (DSC), ad esempio, può essere utilizzata per ricavare la temperatura critica della formulazione durante la liofilizzazione di una sostanza termolabile che è vicina alla temperatura di transizione vetrosa della soluzione massimamente concentrata (_Tg'), un valore specifico della sostanza o della formulazione. Un modo molto efficiente di produrre pillole è la tavolatura diretta, mentre le proprietà di compattazione delle polveri farmaceutiche dipendono dalla loro compressibilità e compattabilità. La comprimibilità descrive la variazione relativa del volume di un campione in seguito a una variazione di pressione. Poiché la compressione di un API o di un prodotto farmaceutico può portare alla conversione in un'altra modifica, anche la sua comprimibilità può essere influenzata. La DSC è un metodo rapido e semplice per monitorare se si verificano cambiamenti strutturali durante la lavorazione.

Garantire la qualità del prodotto

Mentre i controlli regolari durante la produzione fanno parte del controllo in-process, il termine controllo di qualità è tipicamente usato dopo la produzione. Tuttavia, i test e il rilascio delle materie prime sono spesso inclusi. A seconda degli attributi definiti utilizzando l'analisi termica, si possono applicare test simili a quelli effettuati durante il processo di sviluppo. Ciò implica la determinazione delle temperature diTemperature 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 o 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, delle entalpie diTemperature 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 (calori diTemperature 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) o delle temperature di transizione vetrosa mediante calorimetria a scansione differenziale (DSC) per l'identificazione di una particolare sostanza o della sua forma polimorfa. I prodotti farmaceutici devono avere una data di scadenza impressa sulla confezione. Ciò richiede un programma di test di stabilità per determinarne la durata e quindi garantire che la sicurezza e l'efficacia del farmaco non cambino entro questo periodo. Di conseguenza, sono necessari test che richiedono molto tempo. Per ottenere più rapidamente le prime informazioni sulla durata di conservazione di un farmaco, l'analisi termogravimetrica (TGA) e la valutazione cinetica possono essere d'aiuto.