Введение
Тестостерон представляет собой стероидное активное вещество, термические свойства которого имеют большое значение для процессов сушки, хранения, приготовления препаратов и термической обработки. Даже small незначительные количества остаточной влаги или остаточного растворителя могут влиять на кристалличность, поведение при плавлении, технологичность порошка и термическую стабильность. Поэтому для всесторонней характеристики материала особенно подходит комбинированное измерение методами ТГА-ДСК с одновременным масс-спектрометрическим анализом выделяющихся газов. Такой подход позволяет различать выделение летучих веществ, плавление и химическое разложение, что дает ценную информацию для оптимизации технологических процессов и контроля качества.
Условия измерения
Условия измерения подробно изложены в таблице 1.
Таблица 1: Условия измерения для STA
| Прибор | STA Aёolos |
| Образец | Тестостерон |
| Масса образца | 10 мг |
| Диапазон температур | от 30 °C до 500 °C |
| Скорость нагрева | 20 К/мин |
| Атмосфера | Азот, 70 мл/мин |
| Тигель | Платина с перфорированной крышкой |
Результаты и обсуждение
На рисунке 1 представлены кривые ТГА, ДТГ и ДСК тестостерона.
В низкотемпературном диапазоне от комнатной температуры до примерно 130 °C наблюдается потеря массы при термогравиметрическом анализе ( small, DTG) в размере 2,3 % с пиком DTG при 127 °C. Такое поведение можно объяснить выделением остаточной влаги и слабосвязанных летучих соединений. Сигнал ДСК одновременно демонстрирует эндотермический эффект с пиковой температурой 127 °C. Эти явления указывают на процессы, связанные с десорбцией или дегидратацией, предшествующие основному фазовому переходу. Такая информация важна, поскольку даже small ные количества остаточной влаги могут влиять на стабильность при хранении, сыпучесть порошка и воспроизводимость последующих этапов обработки.
Наблюдается выраженный эндотермический пик ДСК с экстраполированной температурой начала 155 °C, что хорошо соответствует температуре плавления, указанной в литературе. Энтальпия плавления составила 58 Дж/г. Этот сигнал связан с плавлением тестостерона и представляет собой основной физический фазовый переход вещества. Четко очерченная форма пика указывает на отчетливый процесс плавления. Знание температуры плавления имеет решающее значение для разработки этапов термической обработки. Термическая деградация начиналась при температуре выше 250 °C и завершалась примерно при 450 °C. Пик DTG был обнаружен при 392 °C.
Анализ выделенного газа, представленный на рисунке 2, предоставляет важную дополнительную информацию о природе явлений потери массы. Ионный след с m/z 18 демонстрирует четкий сигнал с максимумом при температуре около 137 °C, который связывают с выделением воды. Это подтверждает, что наблюдаемая на кривой ТГА низкотемпературная потеря массы, по крайней мере частично, обусловлена остаточной влажностью. Кроме того, ионные кривые с m/z 43 и m/z 58 демонстрируют отчетливый максимум при температуре около 171 °C, что указывает на выделение следовых количеств ацетона сразу же после плавления образца. Это свидетельствует о наличии остаточного растворителя, вероятно, происходящего из процесса синтеза, очистки или кристаллизации.
Измеренный МС-спектр при температуре 374 °C представлен на рисунке 3 и демонстрирует некоторое сходство со спектром тестостерона из библиотеки. Этот результат свидетельствует о частичном разложении и частичном испарении тестостерона в ходе термической обработки. При пиролизе, вероятно, одновременно выделяются несколько различных продуктов разложения в виде смеси.
Заключение
Результаты измерений показывают, что комбинированный подход, сочетающий ТГА и ДСК, в идеале дополненный анализом выделяющихся газов, имеет решающее значение для надежной оценки термического поведения материала. Только такая комбинация позволяет четко различать физические переходы, такие как сушка и плавление, и процессы химического разложения. Без соединения с масс-спектрометром (MS) эти события с незначительной потерей массы могли бы быть обнаружены с помощью ТГА, но их химическое происхождение не удалось бы определить с такой же степенью достоверности. Эти результаты служат важной основой для оптимизации условий сушки, хранения и термической обработки тестостерона.
Данная термическая характеристика поведения тестостерона при плавлении предоставляет ценную информацию для оценки его физической стабильности в трансдермальных лекарственных формах. Полученные данные способствуют разработке устойчивых рецептур и позволяют оценить потенциальные процессы рекристаллизации, которые могут ухудшить высвобождение лекарственного вещества и, как следствие, эффективность препарата. Предотвращение кристаллизации имеет решающее значение для обеспечения как биодоступности активного фармацевтического ингредиента, так и долгосрочных адгезионных характеристик трансдермальных пластырей во время хранения и использования.