14.05.2020 by Claire Strasser

Ściśliwość produktów leczniczych

Kompresja substancji farmaceutycznej może prowadzić do zmian w jej strukturze krystalicznej, a tym samym w jej właściwościach (biodostępność, płynność, ...). Pomiar DSC weryfikuje jakość produktu po kompresji.

Zwartość to zdolność proszku do tworzenia wytrzymałej mechanicznie tabletki, podczas gdy ściśliwość to zdolność proszku do kompresji, a w konsekwencji do zmniejszenia objętości [1]. Produkcja tabletek wymaga dobrze ściśliwego API (aktywnego składnika farmaceutycznego) lub jego połączenia z odpowiednimi substancjami pomocniczymi odpowiedzialnymi za dobrą ściśliwość preparatu. W tym przypadku głównym wyzwaniem jest znalezienie substancji pomocniczych, które nie wpływają na właściwości, stabilność i skuteczność substancji czynnej (kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji na temat zgodności leku z substancją pomocniczą). Niektóre elementy mogą wpływać na ściśliwość, a także na właściwości produktu kompaktowego:

  • Wilgotność środowiska przechowywania;
  • Rozmiar cząstek;
  • Polimorfizm.

Kompresja polimorficznego produktu farmaceutycznego może prowadzić do modyfikacji kryształów, a tym samym do zmian jego właściwości (biodostępność, płynność, ...). Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) jest łatwą i szybką metodą zapewniającą, że proces kompresji nie wpływa na strukturę krystaliczną. Weźmy przykład kofeiny. Substancja ta stosowana w połączeniu z aktywnymi składnikami wywołującymi senność występuje w różnych modyfikacjach zwanych formami I i II. Obie modyfikacje wykazują różne właściwości mechaniczne. Rysunek 1 przedstawia krzywe DSC kofeiny w stanie otrzymanym (krzywa zielona) i po 20 minutach ściskania z siłą 20 kN, a następnie tygodniowym przechowywaniu w temperaturze pokojowej (krzywa różowa). Zielona krzywa jest typowa dla modyfikacji I kofeiny (pik topnienia w 240°C). Różowa krzywa dodatkowo wykazuje pik EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny w temperaturze 156°C wynikający z przekształcenia formy II w formę I (patrz powiększenie, dolny wykres).

Rysunek 1. Pomiar DSC kofeiny przed ściskaniem (zielona krzywa) i po 20 minutach pod naciskiem 20 kN, a następnie po 1-tygodniowym przechowywaniu w temperaturze pokojowej. Pik rozpoczynający się w temperaturze 156°C (powiększenie na dolnym wykresie, ekstrapolowana temperatura początku) jest typowy dla transformacji modyfikacji II w modyfikację I. Pokazuje to, że kofeina zmieniła swoją modyfikację podczas ściskania, a tym samym swoje właściwości. W szczególności mieszanina proszków wykonana z celulozy mikrokrystalicznej i kofeiny II ma lepszą zdolność do odkształcania się pod wpływem ściskania niż w przypadku zastąpienia kofeiny II kofeiną I [2]. Szczegółowe informacje na temat tego przykładu można znaleźć tutaj.

Źródła:

[1] The Compaction of Pharmaceutical Powders, Oluwatoyin A. Odeku, Pharmaceutical Reviews - styczeń 2007 [2] Sébastien Hubert. Transitions de phases solides induites par un procédé de compression directe: application à la caféine et à la carbamazépine. Alimentation et Nutrition. Université Claude Bernard - Lyon I, 2012.