Giriş
Eudragit®, bir ilacın gastro-intestinal sistemin istenen bölümlerinde salınmasını hedeflemek için kullanılan polimetakrilat bazlı ko-polimerlerin ticari adıdır. Eudragit®, yan zincirlerde bulunan fonksiyonel gruplar açısından birbirinden farklı olan çeşitli bileşimlerde mevcuttur.
Bu da ortamın pH değerine bağlı olarak farklı çözünme davranışlarına yol açar. Örneğin, Eudragit® L100-55 (Şekil 1) pH 5,5'ten yukarı olan bağırsak sıvılarında çözünür, ancak daha düşük pH değerlerine sahip mide sıvılarında çözünmez. Bu nedenle, mideyi geçtikten sonra duodenumda salınacak ilaçlarla birlikte kullanılır [1, 2, 3].
Eudragit® ürünlerinin termal analizi farklı nedenlerden dolayı çok önemlidir: İlk olarak, camsı geçiş sıcaklıkları (Tg) bakımından birbirlerinden farklıdırlar. Benzer kimyasal bileşime sahip Eudragit® polimerleri bile monomer oranlarına bağlı olarak Tg'de farklılıklar gösterir [1]. Bu nedenle, Tg'nin belirlenmesi farklı Eudragit® polimerlerinin tanımlanmasını sağlar. İkinci olarak, örneğin sıcak eriyik ekstrüzyonu için optimum proses koşulları, polimerin camsı geçiş sıcaklığı ve termal stabilitesi hakkında bilgi sahibi olmayı gerektirir [3].
Bu nedenle, Eudragit® L100-55'in (Evonik Industries) Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen reaksiyonudur. ayrışma süreci, bir FT-IR spektrometresine bağlı bir termobalans (TGA) aracılığıyla incelenmiştir.
Ölçüm Koşulları
TGA-FT-IR ölçümü bir NETZSCH TG 209 F1 Libra® termobalans kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Termogravimetrik analiz sırasında açığa çıkan gazları araştırmak ve tanımlamak için, bunlar doğrudan Bruker Optics'in FT-IR sisteminin gaz hücresine aktarılmıştır. Ölçüm, açık alüminyum oksit kroze kullanılarak 7,33 mg Eudragit® L100-55 üzerinde gerçekleştirilmiştir.
Örnek, azot atmosferinde (40 ml/dak) 10 K/dak hızla oda sıcaklığı ile 600°C arasında ısıtılmıştır.
Ölçüm Sonuçları
Şekil 2, Eudragit® L100-55'in 40°C ile 600°C arasındaki kütle değişimlerini göstermektedir. İlk kütle kaybı adımı olan %0,8, 100°C'ye kadar yüzey suyunun salındığını göstermektedir. 200°C'deki %5,9'luk ikinci kütle kaybı (DTG piki) da FT-IR spektrumu ile teyit edilen su salınımı ile ilişkilidir (Şekil 3). İşlemin sıcaklığı kristal suyun salındığını gösterir. Ek olarak, 3000 - 2800 cm-1 dalga boyu aralığında ve 1000 cm-1'in üzerinde bantlar oluşur. Bu bantlar Eudragit® numunesinin ayrışmaya başladığını gösteren CH2 ve CH3 moleküllerini temsil etmektedir.
DTG eğrisinde 294°C'deki pik, Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen reaksiyonudur. ayrışma sürecindeki bir başka adımla ilişkilidir: karbondioksit ve muhtemelen etanol salınımı (şekil 4 ve 5). Bu, Eudragit® molekülünden bir ester grubunun ayrılmasıyla açıklanabilir (şekil 6). Kütle kaybı %88,5 olan son ve ana Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen reaksiyonudur. ayrışma adımı 393°C'de (DTG pik sıcaklığı) gerçekleşir. Etanol ve karbondioksitin karakteristik bantları 393°C'de açığa çıkan gazların FT-IR spektrumunda hala tespit edilebilmektedir (şekil 7). Buna ek olarak, karbon monoksit (2300 cm-1 ila 2100 cm-1) ve 1749 cm-1'deki karbonil bandında görülebilen bir ester maddesi mevcuttur. Bu, C2H5-O-CO-CxHy ester kısmının molekülden koptuğunu göstermektedir (şekil 10'daki kırmızı göstergeye bakınız). 1460 cm-1 ve 1380 cm-1 'deki iki TitreşimMekanik bir salınım sürecine titreşim denir. Titreşim, bir denge noktası etrafında salınımların meydana geldiği mekanik bir olgudur. Birçok durumda titreşim istenmeyen bir durumdur, enerjiyi boşa harcar ve istenmeyen sesler yaratır. Örneğin, motorların, elektrik motorlarının veya çalışan herhangi bir mekanik cihazın titreşim hareketleri tipik olarak istenmeyen hareketlerdir. Bu tür titreşimlere dönen parçalardaki dengesizlikler, eşit olmayan sürtünme veya dişli dişlerinin birbirine geçmesi neden olabilir. Dikkatli tasarımlar genellikle istenmeyen titreşimleri en aza indirir.titreşim bandı muhtemelen karbon omurgasının parçalarından kaynaklanmaktadır. Örnek olarak, etil asetat ve 3-metiloktanın karşılaştırmalı spektrumu şekil 8 ve 9'da gösterilmiştir.
Sonuç
Eudragit®'in ayrışmaya başlaması termal stabilite ile yakından ilgilidir. Depolama veya ısıl işlem sırasında numune kütlesinde değişikliklere neden olur. Kütle değişiklikleri termogravimetri ile tanımlanabilir. Ancak, açığa çıkan gazların net bir şekilde tanımlanması - ve böylece kütle kayıplarının güvenilir bir şekilde yorumlanması - sadece termobalans bir FT-IR cihazına bağlandığında mümkündür. Bu, belirli bir kütle kaybının ayrışmaya mı yoksa sadece su salınımına mı atfedilebileceği konusunda güvenilir sonuçlara varılmasını sağlar.
selected koşulları altında (inert atmosfer, 10 K/dak ısıtma hızı), incelenen Eudragit® örneği 185°C'de (TGA eğrisinin başlangıç sıcaklığı) ayrışmaya başlar. Bunun gerçekten ayrışmanın başlangıcı olduğu gerçeği, kristal suya ek olarak C-H bağlarının oluşmasıyla ortaya çıkmaktadır.