Niezawodna identyfikacja Eudragit® za pomocą modulowanej DSC

Wprowadzenie

Eudragit® to nazwa handlowa kopolimerów na bazie polimetakrylanu stosowanych do ukierunkowanego uwalniania leku w pożądanych częściach przewodu żołądkowo-jelitowego. Eudragit® występuje w kilku kompozycjach, które różnią się od siebie grupami funkcyjnymi znajdującymi się na łańcuchach bocznych. Skład chemiczny monomerów oraz masa cząsteczkowa lub długość łańcucha całego polimeru mają duży wpływ na jego temperaturę zeszklenia [4].

Jako przykład, rysunek 1 przedstawia dwie powtarzające się jednostki polimerów Eudragit®, które są bardzo podobne pod względem składu chemicznego. Jednak polimery różnią się znacznie temperaturą zeszklenia: Wynosi ona 111°C dla Eudragit® L100-55 i 195°C dla Eudragit® L100 (temperatury początku zeszklenia, patrz [1]). Wyjaśnia to fakt, że głównym celem kontroli jakości polimerów Eudragit® jest określenie temperatury zeszklenia w celu wiarygodnej identyfikacji odpowiedniego produktu.

Po drugie, znajomość temperatury zeszklenia polimeru jest potrzebna do selectjonowania optymalnych warunków procesowych dla niektórych procesów, np. wytłaczania na gorąco [3].

Poniżej, niezidentyfikowany polimer Eudragit® jest identyfikowany za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC).

1) Struktura monomeru Eudragit® L100-55 (po lewej) i Eudragit® L100 (po prawej) [1]

Limity standardowych pomiarów DSC

Pomiar przeprowadzono na 3,38 mg Eudragit® L100-55, używając zamkniętego tygla aluminiowego z przebitą pokrywką. Próbkę ogrzewano od -50°C do 250°C z prędkością 10 K/min w atmosferze azotu (40 ml/min) za pomocą urządzenia DSC 204 F1 Nevio .

Rysunek 2 przedstawia krzywą DSC podczas ogrzewania. Wykryto dwa piki endotermiczne o temperaturach szczytowych 81°C i 207°C. Położenie i kształt pierwszego piku wskazują na OdparowanieOdparowanie pierwiastka lub związku jest przejściem fazowym z fazy ciekłej do pary. Istnieją dwa rodzaje parowania: parowanie i wrzenie.odparowanie wody. Wynik ten został potwierdzony za pomocą pomiarów TG-FT-IR na próbce [5]. Drugi pik jest prawdopodobnie spowodowany rozkładem próbki [1]. Pomiędzy dwoma pikami znajduje się etap EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny, co sugerujePunkt przecięciaW teście reologicznym, takim jak przemiatanie częstotliwości lub przemiatanie czas/temperatura, punkt przecięcia jest wygodnym punktem odniesienia wskazującym punkt "przejścia" próbki. przejście substancji w stan szklisty. Jednak dokładna ocena wymaga oddzielenia tego efektu od piku parowania. W tym celu przeprowadza się modulowany pomiar DSC.

Dokładna ocena współczynnika Tg: Modulowana DSC

Masa 4,80 mg niezidentyfikowanego Eudragit® została zważona i zmierzona za pomocą DSC 204 F1 Nevio . Próbkę ogrzewano w temperaturze od -40°C do 180°C. Wzrost temperatury nie był liniowy, lecz oscylował z amplitudą 0,5 K i okresem 60 s. Oscylacje nakładały się na podstawową szybkość ogrzewania wynoszącą 3 K/min.

Rysunek 3 przedstawia wynik modulacji: Całkowity sygnał DSC dostarcza informacji o wszystkich procesach zachodzących w próbce, tj. odpowiada standardowej krzywej DSC. Ten całkowity sygnał jest dzielony przez oprogramowanie Proteus® na odwracający sygnał DSC, który jest związany z pojemnością cieplną próbki, oraz nieodwracający sygnał DSC.

Uwalnianie wody orazReakcja rozkładuReakcja rozkładu to wywołana termicznie reakcja związku chemicznego tworząca produkty stałe i/lub gazowe. rozkład próbki są procesami nieodwracalnymi i są wykrywane na nieodwracającej krzywej DSC. Sygnał odwracający zawiera tylko informacje o przejściu szklistym Eudragit®. Oddzielenie przejścia szklistego od wszystkich innych efektów pozwala na jego dokładną ocenę. Jego początek wykryto w temperaturze 111°C; temperatura ta jest typowa dla Eudragit® L100-55 (patrz wartości porównawcze początków temperatury zeszklenia w [1]).

2) Pomiar DSC na niezidentyfikowanej próbce Eudragit® podczas ogrzewania do 250°C, nakładanie się efektów.
3) Modulowany pomiar DSC na niezidentyfikowanej próbce Eudragit®, oddzielenie nakładających się efektów.

Wnioski

Pojedyncze modulowane ogrzewanie za pomocą DSC 204 F1 Nevio pozwala na wiarygodne określenie temperatury zeszklenia, a tym samym scharakteryzowanie próbki. Niezidentyfikowany Eudragit® został rozpoznany jako produkt L100-55 dzięki temperaturze zeszklenia 111°C.

Pomiary za pomocą DSC 204 F1 Nevio są cenne w kontroli jakości substancji farmaceutycznych: Zapewniają, że stosowane są właściwe składniki lub substancje pomocnicze.

Literature

  1. [1]
    Investigation of thermal and viscoelastic propertiesof polymers relevant to hot melt extrusion - III:Polymethacrylates and polymethacrylic acid basedpolymers.Tapan Parikh, Simerdeep Singh Gupta, AnuprabhaMeena, Abu T.M. Serajuddin, J. Excipients and FoodChem. 5 (1) 2014, March 2014, pages 56 to 64
  2. [2]
    Eudragit and its Pharmaceutical Significance, SatishSingh Kadian, S.L. Harikumar, https://www.farmavita.net/documents/Eudragit-Review.pdf
  3. [3]
    Broszura Eudragit® firmy EVONIK Industries, http://healthcare.evonik.com/product/health-care/downloads/evonik-eudragit_brochure.pdf
  4. [4]
    Thermal characterization of polymeric materials,chapter 3, E. Turi, Academic press, New York, pp 248,1981.
  5. [5]
    NETZSCH Nota aplikacyjna AN 125: Poprawawarunków procesu- Określanie stabilności termicznejEudragit® za pomocą TGA-FT-IR