Kompressibilitet hos läkemedelsprodukter

Kompakterbarhet är förmågan hos ett pulver att bilda en mekaniskt stark tablett, medan kompressibilitet är förmågan hos ett pulver att komprimeras och därmed minska i volym [1]. För tillverkning av tabletter krävs ett väl komprimerbart API (Active Pharmaceutical Ingredient) eller dess kombination med lämpliga hjälpämnen som är ansvariga för formuleringens goda komprimerbarhetsegenskaper. I det här fallet är den största utmaningen att hitta hjälpämnen som inte påverkar den aktiva ingrediensens egenskaper, stabilitet och effekt (klicka här för mer information om Kompatibilitet mellan läkemedel och hjälpämnenLäkemedel består inte av en enda aktiv ingrediens utan av en blandning av den aktiva ingrediensen och olika hjälpämnen. I en tablett används t.ex. hjälpämnen för att förbättra slutproduktens utseende och smak, för att förhindra att tabletten fastnar i stansverktyget eller för att hjälpa den att lösas upp så snart den är våt osv.kompatibilitet mellan läkemedel och hjälpämnen). Vissa faktorer kan påverka kompressibilitetsbeteendet och egenskaperna hos den kompakta produkten:

• Luftfuktighet i förvaringsmiljön;
• Partikelstorlek;
• Polymorfism.

Komprimering av en polymorf läkemedelsprodukt kan leda till en kristallmodifiering och därmed till förändringar i dess egenskaper (biotillgänglighet, flytbarhet, ...). Differential Scanning Calorimetry (DSC) är en enkel och snabb metod för att säkerställa att komprimeringsprocessen inte påverkar kristallstrukturen. Låt oss ta koffein som exempel. Detta ämne som används i samband med aktiva ingredienser som framkallar sömnighet finns under olika modifieringar som kallas form I och II. Båda modifieringarna uppvisar olika mekaniska egenskaper. Figur 1 visar DSC-kurvorna för koffein i befintligt skick (grön kurva) och efter 20 minuters kompression med 20 kN följt av en veckas lagring i rumstemperatur (rosa kurva). Den gröna kurvan är typisk för modifiering I av koffein (smälttopp vid 240°C). Den rosa kurvan uppvisar dessutom en endotermisk topp vid 156°C som härrör från omvandlingen av form II till form I (se zoom, nedre kurvan).

Figur 1. DSC-mätning på koffein före komprimering (grön kurva) och efter 20 minuter under 20 kN följt av 1 veckas förvaring i rumstemperatur. Toppen som börjar vid 156°C (zoom i nedre diagrammet, extrapolerad starttemperatur) är typisk för omvandlingen av modifiering II till modifiering I. Detta visar att koffein ändrade sin modifiering under komprimeringen och därmed sina egenskaper. I synnerhet har en pulverblandning av mikrokristallin cellulosa och koffein II en bättre förmåga att deformeras under kompression än om koffein II ersätts med koffein I [2]. Du får detaljerad information om detta exempel här.

Källor:

[1] The Compaction of Pharmaceutical Powders, Oluwatoyin A. Odeku, Pharmaceutical Reviews - januari 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.