TGA-DSC-MS Yöntemiyle Testosteronun Termal Karakterizasyonu: Kurutma, Erime ve İşleme Üzerindeki Etkileri

Giriş

Testosteron, kurutma, depolama, formülasyon ve ısıl işleme süreçleri açısından termal davranışının son derece önemli olduğu steroid yapılı bir aktif maddedir. small ’daki kadar az miktarda kalan nem veya çözücü bile Kristallik / Kristallik DerecesiKristallik, bir katının yapısal düzen derecesini ifade eder. Bir kristalde, atomların veya moleküllerin düzeni tutarlı ve tekrarlayıcıdır. Cam seramikler ve bazı polimerler gibi birçok malzeme, kristal ve amorf bölgelerin bir karışımını üretecek şekilde hazırlanabilir. kristallik, Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime davranışı, toz işleme özellikleri ve termal kararlılığı etkileyebilir. Bu nedenle, ortaya çıkan gazların eşzamanlı kütle spektrometrik analizi ile birleştirilmiş TGA-DSC ölçümü, kapsamlı karakterizasyon için özellikle uygundur. Bu yaklaşım, uçucu madde salınımı, Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime ve kimyasal Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen reaksiyonudur. ayrışma arasında ayrım yapılmasını mümkün kılar ve böylece proses optimizasyonu ve kalite kontrolü için değerli bilgiler sağlar.

Ölçüm Koşulları

Ölçüm koşulları Tablo 1'de ayrıntılı olarak verilmiştir.

Tablo 1: STA için ölçüm koşulları

Sonuçlar ve Tartışma

Şekil 1, testosteronun TGA, DTG ve DSC eğrilerini göstermektedir.

Oda sıcaklığı ile yaklaşık 130 °C arasındaki düşük sıcaklık aralığında, 127 °C’de bir DTG zirvesi ile birlikte %2,3’lük bir small kütle kaybı gözlemlenir. Bu davranış, artık nemin ve zayıf bağlı uçucu bileşiklerin salınmasına atfedilebilir. DSC sinyali aynı anda 127 °C'lik bir tepe sıcaklığına sahip EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik bir etki sergiler. Bu olaylar, ana faz geçişinden önce desorpsiyon veya dehidrasyonla ilgili süreçlere işaret eder. Bu tür bilgiler önemlidir, çünkü small miktarlardaki artık nem bile depolama kararlılığını, toz akışını ve sonraki işlemlerin tekrarlanabilirliğini etkileyebilir.

Belirgin bir EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik DSC zirvesi, ekstrapolasyonla elde edilen 155 °C başlangıç sıcaklığıyla ortaya çıkmaktadır; bu değer, literatürde bildirilen Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır.erime noktasına iyi bir şekilde uymaktadır. Erime entalpisi 58 J/g olarak ölçülmüştür. Bu sinyal, testosteronun erimesine atfedilir ve maddenin ana fiziksel faz geçişini temsil eder. Net bir şekilde tanımlanmış tepe şekli, belirgin bir Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sürecine işaret etmektedir. Erime sıcaklığının bilinmesi, termal işleme aşamalarının tasarımı için hayati önem taşımaktadır. Termal bozunma 250 °C'nin üzerinde başlamış ve yaklaşık 450 °C'de tamamlanmıştır. DTG tepe noktası 392 °C'de tespit edilmiştir.

Şekil 2’de gösterilen gaz analizi, kütle kaybı olaylarının doğası hakkında önemli ek bilgiler sağlamaktadır. m/z 18 iyon izi, yaklaşık 137°C'de bir maksimuma sahip net bir sinyal gösterir; bu sinyal, suyun salınmasına atfedilir. Bu durum, TGA eğrisinde gözlenen düşük sıcaklıktaki kütle kaybının en azından kısmen kalıntı nemden kaynaklandığını doğrular. Ayrıca, m/z 43 ve m/z 58 iyon izleri, yaklaşık 171 °C'de belirgin bir maksimum değer sergilemektedir; bu da numune erir ermez eser miktarda asetonun salındığını göstermektedir. Bu durum, muhtemelen sentez, saflaştırma veya kristalizasyon süreçlerinden kaynaklanan kalıntı çözücünün varlığını işaret etmektedir.

374 °C'de ölçülen MS spektrumu Şekil 3'te gösterilmiştir ve testosteronun kütüphane spektrumuyla bazı benzerlikler sergilemektedir. Bu bulgu, ısıl işlem sırasında testosteronun kısmen ayrıştığını ve kısmen buharlaştığını göstermektedir. PirolizPiroliz, organik bileşiklerin inert bir atmosferde termal olarak ayrışmasıdır.Piroliz sırasında, muhtemelen birkaç farklı Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen reaksiyonudur. ayrışma ürünü aynı anda bir karışım halinde salınmaktadır.

Sonuç

Ölçüm, ideal olarak salınan gaz analizi ile desteklenen birleşik TGA-DSC yaklaşımının, malzemenin termal davranışının güvenilir bir şekilde değerlendirilmesi için vazgeçilmez olduğunu göstermektedir. Sadece bu kombinasyon, kuruma ve Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime gibi fiziksel geçişler ile kimyasal bozunma süreçleri arasında net bir ayrım yapılmasına olanak tanır. MS bağlantısı olmadan, bu düşük seviyeli kütle kaybı olayları TGA ile tespit edilebilir, ancak kimyasal kökenleri aynı güven düzeyinde belirlenemez. Bu sonuçlar, testosteron için kurutma, depolama ve termal işleme koşullarının optimize edilmesi için önemli bir temel oluşturmaktadır.

Testosteronun Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime davranışına ilişkin bu termal karakterizasyon, transdermal dozaj formlarındaki fiziksel stabilitesinin değerlendirilmesi için değerli bilgiler sağlar. Elde edilen veriler, sağlam formülasyonların geliştirilmesini destekler ve ilaç salımını ve dolayısıyla ürünün etkinliğini bozabilecek potansiyel yeniden KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme süreçlerinin değerlendirilmesini mümkün kılar. Kristalleşmeyi önlemek, hem aktif farmasötik bileşenin biyoyararlanımını hem de depolama ve kullanım sırasında transdermal yamaların uzun vadeli yapışma performansını sağlamak açısından hayati önem taşır.