Fundamentele fysische en fysisch-chemische eigenschappen van API's en hulpstoffen

Vaste farmaceutische ingrediënten bestaan in kristallijne, half-kristallijne of volledig amorfe vorm, terwijl de amorfe toestand ofwel inherent is of ontstaat door verwerking (malen, vriesdrogen, sproeidrogen, enz.). Met differentiële scanning calorimetrie (DSC) is het mogelijk om verschillende specifieke karakteristieke eigenschappen van de grondstoffen te bepalen, zoals smelt-/kristallisatietemperaturen, smelttemperaturen of glasovergangstemperaturen om PolymorfismePolymorfisme is het vermogen van een vast materiaal om verschillende kristallijne structuren te vormen (synoniemen: vormen, modificaties).polymorfisme te bestuderen en hun zuiverheid te onderzoeken. Thermogravimetrische analyse (TGA) is in staat om residuele oplosmiddelen te detecteren (en deze te Identify wanneer gecombineerd met een gasanalysator zoals FT-IR) of het watergehalte van hydraten en ook om de maximumtemperatuur te onderzoeken tot waar het materiaal thermisch stabiel is - zowel onder inerte omstandigheden als onder gedefinieerde vochtigheid. Tot slot kunnen door middel van kinetische evaluatie (met NETZSCH Kinetics Neo ) voorspellingen over de stabiliteit op basis van thermoanalytische metingen worden berekend die uitspraken mogelijk maken die anders experimenteel niet toegankelijk zouden zijn of alleen tegen hoge kosten.

Screening op verenigbaarheid van geneesmiddel en hulpstof bij de vroege ontwikkeling van doseringsvormen

In een doseringsvorm wordt een API (actief farmaceutisch ingrediënt) gemengd met hulpstoffen. Hulpstoffen vergemakkelijken de toediening en afgifte van het werkzame bestanddeel en beschermen de API tegen de omgeving. Elke fysische of chemische interactie tussen de API en een bepaald hulpstof kan echter zowel de biologische beschikbaarheid als de stabiliteit van de doseringsvorm beïnvloeden. Thermische analyse speelt een belangrijke rol in compatibiliteitsstudies en wordt vaak gebruikt voor een snelle beoordeling van fysisch-chemische incompatibiliteit. Van deze technieken domineert momenteel differential scanning calorimetrie (DSC), hoewel thermogravimetrische analyse (TGA) ook kan helpen. Het belangrijkste voordeel van DSC is de mogelijkheid om snel potentiële hulpstoffen te controleren op onverenigbaarheid, afgeleid uit het verschijnen/vervallen of verschuiven van pieken en/of variaties in de corresponderende enthalpie van de overgang.

Van lab naar productie

Tijdens de ontwikkelingsfase van het geneesmiddel wordt de productietechnologie uitgewerkt in het lab. Daarna moet het productieproces echter worden omgezet naar productieschaal. Hiervoor is grondige kennis nodig van de fysische eigenschappen van alle betrokken API's en hulpstoffen en alle tussenproducten. Differential scanning calorimetrie (DSC) kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de kritische formulatietemperatuur af te leiden tijdens het vriesdrogen van een thermolabiele stof die dicht bij de glasovergangstemperatuur van de maximaal geconcentreerde oplossing (_Tg') ligt, een stof- of formuleringsspecifieke waarde. Een zeer efficiënte manier om pillen te produceren is direct tabletteren, terwijl de verdichtingseigenschappen van farmaceutische poeders afhankelijk zijn van hun samendrukbaarheid en compactheid. Samendrukbaarheid beschrijft de relatieve volumeverandering van een monster als gevolg van een drukverandering. Aangezien de samendrukbaarheid van een API of een geneesmiddel kan leiden tot een omzetting in een andere modificatie, kan de samendrukbaarheid ook worden beïnvloed. DSC is een snelle en eenvoudige methode om te controleren of er structurele veranderingen optreden tijdens de verwerking.

Zorgen voor productkwaliteit

Terwijl regelmatige controles tijdens de productie deel uitmaken van de procescontrole, wordt de term kwaliteitscontrole meestal gebruikt na de productie. Het testen en vrijgeven van grondstoffen valt hier echter ook vaak onder. Afhankelijk van de gedefinieerde eigenschappen met behulp van thermische analyse, kunnen soortgelijke tests worden toegepast zoals tijdens het ontwikkelingsproces. Dit houdt in de bepaling van smelt- of kristallisatietemperaturen, smeltenthalpie (smeltwarmte) of glasovergangstemperaturen door differentiële scanning calorimetrie (DSC) voor de identificatie van een bepaalde stof of de polymorfe vorm ervan. Geneesmiddelen moeten een vervaldatum op hun verpakking hebben. Dit vereist een stabiliteitstestprogramma om de levensduur te bepalen en zo te garanderen dat de veiligheid en werkzaamheid van het geneesmiddel niet veranderen binnen deze periode. Als gevolg hiervan zijn tijdrovende tests nodig. Om veel sneller eerste informatie te krijgen over de houdbaarheid van een geneesmiddel, kan thermogravimetrische analyse (TGA) samen met kinetische evaluatie helpen.