Inleiding
Eudragit® is de handelsnaam van co-polymeren op basis van polymethacrylaat die worden gebruikt om de afgifte van een geneesmiddel te richten op de gewenste delen van het maagdarmkanaal. Eudragit® bestaat in verschillende samenstellingen die van elkaar verschillen door de functionele groepen op de zijketens. De chemische samenstelling van de monomeren en het molecuulgewicht of de ketenlengte van het hele polymeer hebben een grote invloed op de glasovergangstemperatuur [4].
Als voorbeeld toont figuur 1 twee repeterende eenheden van Eudragit®-polymeren die qua chemische samenstelling erg op elkaar lijken. De polymeren verschillen echter sterk in hun glasovergangstemperatuur: Deze bedraagt 111°C voor Eudragit® L100-55 en 195°C voor Eudragit® L100 (begintemperaturen van de glasovergang, zie [1]). Dit verklaart waarom de primaire doelstelling bij de kwaliteitscontrole van Eudragit® polymeren de bepaling van de glasovergangstemperatuur is voor een betrouwbare identificatie van het betreffende product.
Ten tweede is kennis van de glasovergangstemperatuur van het polymeer nodig voor de selectie van de optimale procesomstandigheden voor bepaalde processen, zoals hotmeltextrusie [3].
Hieronder wordt een niet-geïdentificeerd Eudragit® polymeer geïdentificeerd met differentiële scanning calorimetrie (DSC).
Grenswaarden van standaard DSC-metingen
De meting werd uitgevoerd op 3,38 mg Eudragit® L100-55, met behulp van een gesloten aluminium kroes met doorboord deksel. Het monster werd verwarmd van -50 °C tot 250 °C met 10 K/min in een stikstofatmosfeer (40 ml/min) met de DSC 204 F1 Nevio .
Figuur 2 toont de DSC-curve tijdens verhitting. Er werden twee endotherme pieken gedetecteerd met piektemperaturen bij 81 °C en 207 °C. De positie en de vorm van de eerste piek wijzen op VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping van water. Dit resultaat werd bevestigd door middel van TG-FT-IR metingen op het monster [5]. De tweede piek is waarschijnlijk het gevolg van de ontleding van het monster [1]. Tussen de twee pieken bevindt zich een endotherme stap, wat duidt op de glasovergang van de stof. Voor een nauwkeurige evaluatie hiervan moet dit effect echter worden gescheiden van de verdampingspiek. Hiervoor wordt een gemoduleerde DSC-meting uitgevoerd.
Voor een nauwkeurige evaluatie van Tg: Gemoduleerde DSC
Een massa van 4,80 mg van het ongeïdentificeerde Eudragit® werd gewogen en gemeten met de DSC 204 F1 Nevio . Het monster werd verwarmd van -40 °C tot 180 °C. De temperatuurstijging was niet lineair, maar oscilleerde met een amplitude van 0,5 K en een periode van 60 s. De oscillaties waren superieur aan een onderliggende verwarmingssnelheid van 3 K/min.
Figuur 3 toont het resultaat van de modulatie: Het totale DSC-signaal geeft informatie over alle processen die in het monster plaatsvinden; d.w.z. het komt overeen met een standaard DSC-curve. Dit totale signaal wordt door de Proteus® software gesplitst in het omkerende DSC-signaal, dat gerelateerd is aan de warmtecapaciteit van het monster, en het niet-omkerende DSC-signaal.
Het vrijkomen van water en de ontleding van het monster zijn onomkeerbare processen en worden gedetecteerd in de niet-omkerende DSC-curve. Het omkeersignaal bevat alleen informatie over de glasovergang van Eudragit®. Deze scheiding van de glasovergang van alle andere effecten maakt een nauwkeurige evaluatie mogelijk. Het begin werd gedetecteerd bij 111 °C; deze temperatuur is typisch voor Eudragit® L100-55 (zie de vergelijkingswaarden van glastemperatuur beginwaarden in [1]).
Conclusie
Met slechts één gemoduleerde verhitting met de DSC 204 F1 Nevio kan de glasovergang betrouwbaar worden bepaald en kan het monster dus worden gekarakteriseerd. De ongeïdentificeerde Eudragit® werd herkend als het product L100-55 door middel van de glasovergangstemperatuur van 111°C.
Metingen met de DSC 204 F1 Nevio zijn waardevol bij de kwaliteitscontrole van farmaceutische stoffen: Ze zorgen ervoor dat de juiste ingrediënten of hulpstoffen worden gebruikt.