Glossario

Caratterizzazione API

La caratterizzazione degli API è il processo di valutazione e definizione delle proprietà fisico-chimiche e biologiche di un principio attivo farmaceutico (API). In genere comporta l'identificazione della struttura molecolare del farmaco e del suo stato solido - amorfo o cristallino - e la determinazione delle dimensioni delle particelle, della solubilità, della stabilità, della viscoelasticità, del comportamento di flusso e dell'attività biologica. Come fase fondamentale della formulazione farmaceutica, la caratterizzazione dell'API viene eseguita con l'applicazione di vari metodi analitici come la spettrofotometria UV, la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC), la diffrazione di polvere a raggi X (XRPD), le tecniche termoanalitiche e la reologia.

Nel campo dell'analisi termica, la calorimetria a scansione differenziale (DSC) e l'analisi termogravimetrica (TGA) sono ampiamente utilizzate per la caratterizzazione delle proprietà molecolari e macroscopiche delle sostanze farmaceutiche e per indagare la compatibilità dell'API e degli eccipienti che possono essere inclusi nel prodotto farmaceutico finale. Le applicazioni sono riportate nella tabella 1.

La reologia è lo studio delle proprietà di scorrimento e deformazione della materia ed è essenziale per comprendere e determinare la viscosità, il comportamento di scorrimento, le proprietà viscoelastiche e la stabilità delle sostanze farmaceutiche (vedi tabella 1).

La caratterizzazione termica e reologica degli API fornisce le informazioni di base per supportare lo sviluppo farmaceutico descritto nelle diverse farmacopee. Nella Farmacopea degli Stati Uniti (USP), ad esempio, il capitolo generale 891 descrive l'analisi termica e i capitoli 911, 912, 913 e 1911 sono dedicati alla determinazione della viscosità e ai test reologici. Anche le organizzazioni internazionali di standardizzazione, come l'American Society for Testing and Materials (ASTM) e l'International Organization for Standardization (ISO), descrivono i metodi di prova standard di queste tecniche.

Tabella 1: Analisi termica applicata alla caratterizzazione degli API

	Proprietà	DSC	TGA	Reologia
Proprietà molecolari*	solubilità ideale	x
	igroscopicità		x
	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		x
	stabilità ossidativa		x
	insorgenza della Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione	x	x
Proprietà macroscopiche*	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	x		x
	entalpia 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	x
	temperatura di transizione vetrosa	x		x
	screening del PolimorfismoIl polimorfismo è la capacità di un materiale solido di formare diverse strutture cristalline (sinonimi: forme, modificazioni).polimorfismo	x
	screening del sale a	x
	Purezza eutetticaUn sistema eutettico è una miscela omogenea di 2 componenti che fonde e solidifica come una sostanza pura.purezza eutettica	x
	viscosità			x
	proprietà viscoelastiche			x
	stabilità della formulazione			x
	punto di rendimento			x
Interazioni tra le sostanze	rilascio di sostanze volatili	x	x
	effetto plastificante	x
	compatibilità	x	x
	cinetica (termica)	x	x	x

*Le proprietà molecolari sono intrinseche e determinate dalla struttura molecolare, mentre le proprietà macroscopiche sono quelle derivate dalle interazioni intermolecolari.