Modüle Edilmiş DSC ile Eudragit®'in Güvenilir Tanımlanması

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 bakımından birbirinden farklı olan çeşitli bileşimlerde mevcuttur. Monomerlerin kimyasal bileşimi ve tüm polimerin moleküler ağırlığı veya zincir uzunluğu, camsı geçiş sıcaklığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir [4].

Örnek olarak, Şekil 1'de kimyasal bileşim bakımından birbirine çok benzeyen iki Eudragit® polimerinin tekrar eden birimleri gösterilmektedir. Bununla birlikte, polimerler camsı geçiş sıcaklıkları bakımından büyük farklılıklar göstermektedir: Eudragit® L100-55 için 111°C ve Eudragit® L100 için 195°C'dir (camsı geçişin başlangıç sıcaklıkları, bkz. [1]). Bu durum, Eudragit® polimerlerinin kalite kontrolündeki birincil hedefin, ilgili ürünün güvenilir bir şekilde tanımlanması için camsı geçiş sıcaklığının belirlenmesi olduğu gerçeğini açıklamaktadır.

İkinci olarak, polimerin camsı geçiş sıcaklığının bilinmesi, örneğin sıcak eriyik ekstrüzyonu gibi belirli işlemler için optimum işlem koşullarının selectiyonu için gereklidir [3].

Aşağıda, tanımlanamayan bir Eudragit® polimeri diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile tanımlanmıştır.

1) Eudragit® L100-55 (solda) ve Eudragit® L100 (sağda) monomerinin yapısı [1]

Standart DSC Ölçümlerinin Sınırları

Ölçüm, 3,38 mg Eudragit® L100-55 üzerinde, delikli kapaklı kapalı bir alüminyum kroze kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Numune, DSC 204 F1 Nevio ile azot atmosferinde (40 ml/dak) 10 K/dak hızla -50°C'den 250°C'ye ısıtılmıştır.

Şekil 2'de ısıtma sırasındaki DSC eğrisi gösterilmektedir. Pik sıcaklıkları 81°C ve 207°C olan iki endotermal pik tespit edilmiştir. İlk pikin konumu ve şekli suyun buharlaştığını göstermektedir. Bu sonuç numune üzerinde yapılan TG-FT-IR ölçümleri ile doğrulanmıştır [5]. İkinci pik muhtemelen numunenin ayrışmasından kaynaklanmaktadır [1]. İki pik arasında maddenin camsı geçişini düşündüren bir endotermal basamak bulunmaktadır. Ancak bunun doğru bir şekilde değerlendirilmesi, bu etkinin BuharlaşmaBir elementin veya bileşiğin buharlaşması, sıvı fazdan buhara bir faz geçişidir. İki tür buharlaşma vardır: buharlaşma ve kaynama.buharlaşma pikinden ayrılmasını gerektirir. Bunun için modüle edilmiş bir DSC ölçümü gerçekleştirilir.

Tg'nin Doğru Bir Şekilde Değerlendirilmesi İçin Modülasyonlu DSC

4,80 mg tanımlanmamış Eudragit® kütlesi tartılmış ve DSC 204 F1 Nevio ile ölçülmüştür. Numune -40°C'den 180°C'ye kadar ısıtılmıştır. Sıcaklık artışı doğrusal olmayıp 0,5 K genlik ve 60 s periyotla salınım göstermiştir. Salınımlar 3 K/dak'lık bir altta yatan ısıtma hızının üzerine bindirilmiştir.

Şekil 3 modülasyonun sonucunu göstermektedir: Toplam DSC sinyali numunede gerçekleşen tüm süreçler hakkında bilgi sağlar; yani standart bir DSC eğrisine karşılık gelir. Bu toplam sinyal Proteus® yazılımı tarafından numunenin ısı kapasitesiyle ilgili olan ters DSC sinyaline ve ters DSC sinyaline ayrılır.

Su salınımı ve numunenin ayrışması tersinmez süreçlerdir ve tersinmeyen DSC eğrisinde tespit edilir. Tersine dönen sinyal sadece Eudragit®'in camsı geçişi hakkında bilgi içerir. Cam geçişinin diğer tüm etkilerden bu şekilde ayrılması, doğru değerlendirilmesine olanak sağlar. Başlangıcı 111°C'de tespit edilmiştir; bu sıcaklık Eudragit® L100-55 için tipiktir (bkz. [1]'deki cam sıcaklığı başlangıçlarının karşılaştırma değerleri).

2) 250°C'ye ısıtma sırasında tanımlanamayan bir Eudragit® numunesi üzerinde DSC ölçümü, etkilerin üst üste binmesi.
3) Tanımlanamayan bir Eudragit® numunesi üzerinde modüle edilmiş DSC ölçümü, üst üste binen etkilerin ayrılması.

Sonuç

DSC 204 F1 Nevio ile sadece tek bir modülasyonlu ısıtma, camsı geçişin güvenilir bir şekilde belirlenmesini ve böylece numunenin karakterizasyonunu sağlar. Tanımlanamayan Eudragit®, 111°C'lik camsı geçiş sıcaklığı sayesinde L100-55 ürünü olarak tanınmıştır.

DSC 204 F1 Nevio ile yapılan ölçümler, farmasötik maddelerin kalite kontrolünde değerlidir: Doğru bileşenlerin veya yardımcı maddelerin kullanılmasını sağlarlar.

Literature

  1. [1]
    Termal ve viskoelastik özelliklerin araştırılmasısıcak eriyik ekstrüzyonla ilgili polimerler - III:Polimetakrilatlar ve polimetakrilik asit bazlı polimerler.Tapan Parikh, Simerdeep Singh Gupta, AnuprabhaMeena,Abu TM Serajuddin, J. Excipients and FoodChem. 5 (1) 2014, March 2014, sayfa 56 - 64
  2. [2]
    Eudragit and its Pharmaceutical Significance, SatishSingh Kadian, S.L. Harikumar, https://www.farmavita.net/documents/Eudragit-Review.pdf
  3. [3]
    EVONIK Industries'den Eudragit® broşürü, http://healthcare.evonik.com/product/health-care/downloads/evonik-eudragit_brochure.pdf
  4. [4]
    Polimerik malzemelerin termal karakterizasyonu,bölüm 3, E. Turi, Academic press, New York, s 248,1981.
  5. [5]
    NETZSCH Uygulama Notu AN 125: Prosesin İyileştirilmesiKoşulları -Eudragit®'inTermal Stabilitesinin TGA-FT-IR ileBelirlenmesi