Стеарат магния - один материал, различные составы легко различимы с помощью ДСК

Стеарат магния, сокращенно MgSt, является одним из наиболее часто используемых фармацевтических вспомогательных веществ. Несколько лет назад этот смазочный материал можно было найти в более чем половине из 200 ведущих фармацевтических препаратов, представленных на рынке [1].

Хотя фармацевтические лубриканты добавляются в твердые лекарственные формы только в small количестве (обычно в пропорции от 0,2 до 5 масс. %), они, помимо прочего, могут эффективно снижать трение между прессованной таблеткой и матрицей во время таблетирования [1]. Поэтому они играют важную роль в производственном процессе.

Однако, несмотря на свою популярность, стеарат магния не имеет четкого определения. В фармакопее США ([2]) он описывается как соединение магния со смесью твердых органических кислот, которое в основном состоит из стеарата магния и пальмитата магния в различных пропорциях. В результате многие коммерческие марки стеарата магния не соответствуют формуле (_MgC36H70O4) и молекулярной массе (591,2 г/моль) чистого стеарата магния, о которых сообщается в литературе.

Псевдополиморфизм и его влияние на свойства материалов

Стеарат магния существует в безводной форме, в виде упорядоченного моногидрата, неупорядоченного моногидрата, дигидрата и тригидрата [1]. В зависимости от температуры и относительной влажности между этими гидратами может происходить взаимопревращение [3]. Поэтому многие коммерческие виды стеарата магния состоят не только из одного гидрата, но и из их смеси [4].

Однако эффективность смазывания и таблетируемость стеарата магния связаны с физико-химическими свойствами материала, а значит, и с его гидратационным состоянием [5]. [5] Следовательно, важно select стеарат магния, который отвечает требованиям для конкретной рецептуры, и постоянно поддерживать это качество. Здесь большую помощь оказывает ДСК.

Дифференциация с первого взгляда

На рисунке 1 показаны первые нагревы, полученные в ходе измерений ДСК двух коммерческих типов стеарата магния для фармацевтического применения. Видимые тепловые эффекты отражают дегидратацию (а также плавление) образца. Исследования TGA-FT-IR (здесь не показаны) подтвердили, что в данном диапазоне температур до 170°C выделяется только вода.

Сложные формы кривых ДСК позволяют предположить, что в обоих случаях мы имеем дело со смесью гидратов. Однако кривые показывают, что вода находится в совершенно разных местах. Это явный признак того, что материалы образцов не находятся в одинаковом состоянии гидратации.

Ссылки:

[1] S.P. Delaney et al., Characterization of Synthesized and Commercial Forms of Magnesium Stearate Using Differential Scanning Calorimetry, Thermogravimetric Analysis, Powder X-Ray Diffraction, and Solid-State NMR Spectroscopy, J. Pharm. Sci. 106 (2017), 338 - 347

[2] Текст монографии о стеарате магния в USP, этап 6 гармонизации, официально 1 августа 2016 года

[3] S.H. Wu, Effect of Magnesium Stearate Lubricant Attributes on Product Processability and Quality, представленный на конференции Land O´Lake Industrial Pharmacy Conference 2009, доступен как слайд презентации под Attributes of Magesium Stearate as a Tablet Lubricant (slideshare.net)

[4] J. Li и Y. Wu, Lubricants in Pharmaceutical Solid Dosage Forms, Lubricants(2014), 2, 21-43; doi:10.3390/lubricants2010021

[5] J.L. Calahan, Correlating the Physicochemical Properties of Magnesium Stearate with Tablet Dissolution and Lubrication, University of Kentucky, Theses and Dissertations-Pharmacy. 117