August 9th, 2022
该出版物展示了X射线衍射和差示扫描量热法作为研究脂质赋形剂(LBEs)固态的金标准的应用。了解LBEs的固态变化及其对医药产品性能的影响是生产稳健的脂质剂型的关键因素。
差示扫描量热法和X射线衍射法的结合是研究脂质基药品固态变化的金标准。该组合方法是筛选脂质多态性、晶体生长和面部转变与脂质基质筛选、终末行为和药物可见性相结合的强大工具。该方法可用于了解脂质固态与药品性能之间的相互作用。
此类产品的范围可以从纳米脂质制剂到基质片剂。该程序将由Gerfried Luschin-Ebengreuth执行。Gerfried是我们实验室的科学家。
开始打开氮气供应并将压力设置在 0.2 到 0.5 bar 之间。打开差示扫描量热仪或DSC仪器和自动进样器的电源。打开软件并单击是按钮激活待机模式,然后单击查看信号。
允许对设备进行至少一小时的校准。用氮气吹扫炉子。单击新方法图标并转到方法定义。
当概览窗口打开时,激活温度调制选项。转到标题选项卡,然后单击示例选择方法。转到选项卡温度程序。
选择以每分钟 50 毫升的速度吹扫两个 MFC 和保护性 MFC。将待机温度设置为20摄氏度,以每分钟5开尔文的速度加热循环,从20摄氏度升温到高于熔融温度的脂质等温在此温度下保持5分钟。冷却循环至零摄氏度,每分钟5开尔文。
将最终紧急复位温度设置为比程序最高温度高 10 摄氏度的温度,将最终待机温度设置为 20 摄氏度。转到校准选项卡并选择适当的温度和灵敏度文件。保存方法。
将每个样品的三到四毫克称量到铝坩埚中,并记录装入每个坩埚的确切重量。用带孔的盖子密封铝制坩埚。将坩埚放入自动进样器托盘中,并在软件中激活自动进样器模式,并为每个样品加载相关方法。
在样品盘视图窗口中填写样品位置、样品名称和重量,以及参考坩埚的位置。开始测量。使用软件打开原始数据进行数据分析,并通过单击按钮 X 时间、X 温度来工厂温度与热流。
在弹出的窗口中,单击隐藏等温段。在屏幕左侧,仅选择要分析的曲线。检查脂质的热行为,作为吸热和放热事件,分别以热量的形式吸收或释放能量作为温度的函数。
单击曲线,然后单击评估和区域。将融合焓计算为吸热曲线下的面积。通过在峰值开始和终点之前和之后移动垂直线在 2 到 3 摄氏度周围移动积分边界。
为峰积分选择线性基线。曲线和基线之间的面积与焓的变化成正比。单击应用以完成计算。
同样,将结晶焓计算为放热曲线下的面积。通过单击要分析的曲线来确定熔化温度的开始或T开始。然后是评估和发病。
通过将垂直线移动到曲线的最直部分来选择量化边界。这通常是高峰前后的5到10摄氏度左右。然后通过单击要分析的曲线来确定熔化温度或TM。
其次是评估和峰值,得到的值是峰值最大值。使用X射线散射系统,该系统由固定在密封管X射线发生器的点聚焦相机组成,并配备控制单元和相关软件。使用两个线性定位的敏感探测器来覆盖小和广角X射线散射区域。
打开控制单元、真空泵、气阀以及动力和安全控制系统上的冷却水系统。然后以每分钟 10 至 20 毫升的气体流量打开检测器的电压控制和吹扫阀。打开 X 射线管和待机选项,等待大约 10 分钟。
关闭待机模式,将 X 射线管通电至大于 50 千伏的全功率。等待至少 30 分钟。启动控制软件,然后单击重置TPF。
然后选择钨过滤器并设置位置。转到位置以固定钨过滤器的位置。将样品填充到外径约为两毫米的特殊玻璃毛细管中,避免毛细管中的任何空气滞留。
用蜡密封玻璃毛细管,然后小心地将其放入毛细管支架中。打开电机进行样品旋转并关闭真空阀,等待压力低于五毫巴。在软件中,为两个探测器选择1024的位置分辨率,并将曝光时间设置为1, 200秒。
单击点击工具设置能量限制,然后单击设置能量限制和分辨率并重新启动。将能量限制设置为 400 到 900 之间的合适范围。打开安全快门并开始测量。
确保测量窗口每秒最多显示 80 个计数。如果未给出,请调整过滤器位置。将数据导出为 P00 文件。
数据包括传输和吸收强度与通道数的关系。将用于评估的数据传输到统计软件,并使用钨滤光片测量的散射质量对强度进行归一化,从而校正数据。创建归一化强度与两倍衍射角的图。
使用屏幕阅读器的功能在小角度X射线散射或SAXS和宽范围X射线散射或WAXS区域中查找衍射峰。应用吹牛方程来计算在相互作用或间距中达到最大强度的衍射峰。计算SAXS区域的峰位置的比率,找出脂质的晶体对称性,并使用SAXS区域的主衍射峰来量化微晶厚度。
通过经典的租用方块将峰拟合到高斯函数中,并通过单击分析峰和基线、峰分析仪、打开对话框获得半峰的全宽。在弹出的窗口中,选择选项 拟合峰值专业版. 选择Y等于零的常量基线。
选择 SAXS 区域的主衍射峰。单击拟合控制以选择峰值拟合参数。选择高斯放大器函数。
将参数 Y 零 XC1 和 A1 设置为固定并拟合数据。从适合中获得最大一半的全宽。最后,使用更可靠的方程计算晶体厚度。
这里显示了三酰基甘油分子、亚细胞、薄片和结晶血小板的调叉和椅子配置。代表性图像显示了Tripalmitin和WAXS和SAXS区域的α形式的短间距和长间距模式。此图中显示了 beta 表单的相同情况。
用单硬脂酸甘油编码的活性药物成分或API晶体在包衣后直接通过DSC和X射线进行测量,并在加速条件下储存三个月后进行测量。在加速储存下储存三个月后的样品的DSC数据显示,T开始时的吸热等于55.7摄氏度,在60.2摄氏度下有两个重叠事件,用于剩余α形式的熔化,在TM等于63.8摄氏度作为β形式熔化的主要事件。通过检测β形式典型的短D间距以及分子倾斜引起的薄片厚度的减少,X射线数据证实了多态转变。
还观察到释放曲线的显着变化,这可以通过α形式到β形式的明显多态性转变来解释,具有更密集的亚细胞排列,导致防水表面。此处显示了用PG13C16C18编码的API晶体的DSC数据,X射线数据和API发布曲线,部分编码后和在加速条件下储存三个月后。对储存样品的DSC分析显示温度图不变,没有多态性,也没有相分离。
X射线图谱证实了PG3C16C18部分的稳定固态。WAXS区域显示对应于与α形式相关的存储样品中D等于4.15埃和T0的短间距的峰。SAXS区域在D等于63.7埃的长D间距处显示出一个未改变的主峰,对应于具有两个L构型的薄片结构。
脂质基质的稳定固态导致API从编码中得到稳定的释放曲线。为了提供高质量的X射线数据,在填充毛细管时避免颗粒之间的滞留非常重要。还要根据样品类型和可用设备选择曝光时间。
在新型医药产品开发过程中,筛选脂质的固态及其与API的相互作用用于选择合适的制造工艺并预测产品稳定性。
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本出版物展示了差示扫描量热法和X射线衍射作为研究脂质基药物产品固态变化的金标准。了解这些变化对于开发有效的脂质基剂型至关重要。
Solid-state alterations in lipid-based excipients (LBEs) present a critical challenge for pharmaceutical product stability and performance. The combined use of differential scanning calorimetry (DSC) and x-ray diffraction enables robust detection of polymorphism, crystal growth, and phase transitions, directly impacting predictive confidence in formulation development. Integrating these analytical tools at the discovery and preclinical stages supports risk-adjusted advancement and portfolio prioritization for lipid-based drug delivery systems.
This analytical package integrates from early discovery through preclinical formulation, supporting lead identification and risk assessment for lipid-based drug products.