原薬と賦形剤の基本的な物理化学的性質

固体医薬品原料は、結晶、半結晶、または完全な非晶質形態で存在し、非晶質状態は固有のものか、または加工（粉砕、凍結乾燥、噴霧乾燥など）によって生成される。示差走査熱量測定(DSC)では、融解/結晶化温度、融解熱、ガラス転移温度など、原料の様々な特性を測定し、多形性を研究したり、純度を調べたりすることができる。熱重量分析（TGA）は、残留溶媒の検出（FT-IRのようなガス分析器と組み合わせれば、Identify ）や水和物の含水量の検出が可能であり、また、不活性条件下および規定湿度下での、材料が熱的に安定な最高温度を調べることもできる。最後に、速度論的評価（NETZSCH Kinetics Neo ）により、熱分析測定に基づく安定性に関する予測を計算することができ、そうでなければ実験的に利用できないか、あるいは多大な費用を要するしかないような記述を可能にする。

剤形開発初期における医薬品-添加剤適合性スクリーニング

剤形では、API（医薬品有効成分）は賦形剤と混合される。賦形剤は有効成分の投与と放出を容易にし、APIを環境から保護する。しかし、APIと特定の賦形剤との間に物理的または化学的相互作用があると、剤形のバイオアベイラビリティと安定性の両方に影響を及ぼす可能性がある。熱分析は適合性試験において重要な役割を果たし、物理化学的不適合の迅速な評価に頻繁に使用される。これらの手法のうち、示差走査熱量測定（DSC）が現在の主流ですが、熱重量分析（TGA）も役立ちます。DSCの主な利点は、ピークの出現／消失、シフト、および／または対応する遷移エンタルピーの変化から、潜在的な賦形剤の非互換性を迅速にチェックできることである。

研究室から生産現場へ

医薬品の開発段階では、製造技術は研究室で研究される。しかしその後、製造工程を生産規模に移行しなければならない。そのためには、関係するすべての原薬と賦形剤、そしてすべての中間生成物の物理的特性に関する深い知識が必要となる。例えば、示差走査熱量測定（DSC）は、最大濃縮溶液のガラス転移温度（_Tg'）に近い熱分解性物質の凍結乾燥中の臨界製剤温度を導き出すために使用することができ、これは物質または製剤固有の値である。錠剤を製造する非常に効率的な方法は直接打錠であるが、医薬品粉末の圧縮特性はその圧縮性と成形性に依存する。圧縮性は、圧力の変化による試料の体積の相対的変化を表す。原薬または製剤の圧縮は、別の修飾への変換につながる可能性があるため、その圧縮性も影響を受ける可能性があります。DSCは、加工中に構造変化が起こるかどうかをモニターするための迅速で簡単な方法です。

製品の品質確保

生産中の定期的なチェックは工程内管理の一部であるが、品質管理という用語は一般的に生産後に使用される。しかし、原材料の試験やリリースも含まれることが多い。熱分析を用いて定義された属性によっては、開発プロセスのように同様の試験を適用することができます。これは、特定の物質またはその多形性を同定するための示差走査熱量測定（DSC）による融解温度および結晶化温度、融解エンタルピー（融解熱）またはガラス転移温度の測定を意味する。医薬品には、包装に使用期限が刻印されていなければならない。このため、その寿命を決定し、その期間内に医薬品の安全性と有効性が変化しないことを保証するための安定性試験プログラムが必要となる。その結果、時間のかかる試験が必要となる。医薬品の貯蔵寿命に関する最初の情報をより迅速に得るためには、速度論的評価とともに熱重量分析（TGA）が役立ちます。