Esta publicación muestra la aplicación de la difracción de rayos X y la calorimetría diferencial de barrido como estándares de oro para investigar el estado sólido de los excipientes a base de lípidos (LBE). Comprender la alteración del estado sólido en las EBL y su efecto sobre el rendimiento de los productos farmacéuticos de las mismas es el factor clave para la fabricación de formas farmacéuticas robustas basadas en lípidos.
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Artículo de método
Un paquete de herramientas analíticas establecidas para investigar la alteración en estado sólido de excipientes basados en lípidos
En este artículo
Resumen
Resumen
Los excipientes a base de lípidos (LBE) son poco tóxicos, biocompatibles y de base natural, y su aplicación apoya la sostenibilidad de la fabricación farmacéutica. Sin embargo, el principal desafío es su estado sólido inestable, que afecta la estabilidad del producto farmacéutico. Las propiedades físicas críticas de los lípidos para su procesamiento, como la temperatura y viscosidad de fusión, la reología, etc., están relacionadas con su estructura molecular y su cristalinidad. Los aditivos, así como el estrés térmico y mecánico involucrado en el proceso de fabricación, afectan el estado sólido de los lípidos y, por lo tanto, el rendimiento de los productos farmacéuticos de los mismos. Por lo tanto, comprender la alteración en el estado sólido es crucial. En este trabajo, la combinación de difracción de rayos X en polvo y calorimetría diferencial de barrido (DSC) se presenta como el estándar de oro para la caracterización del estado sólido de los lípidos. La difracción de rayos X es el método más eficiente para detectar el polimorfismo y el crecimiento de cristales. La disposición polimórfica y la longitud de la lámina se caracterizan en las regiones de ángulo amplio y pequeño de la difracción de rayos X, respectivamente. La región de dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) se puede utilizar aún más para investigar el crecimiento de cristales. Se puede indicar la transición de fase y la separación. DSC se utiliza para examinar el comportamiento térmico de los lípidos, estimar la miscibilidad de aditivos y / o ingredientes farmacéuticos activos (API) en la matriz lipídica y proporcionar diagramas de fase. Se presentan cuatro estudios de caso en los que las EBL se utilizan como material de recubrimiento o como matriz de encapsulación para proporcionar sistemas multipartículas recubiertos de lípidos y nanosuspensiones lipídicas, respectivamente. El estado sólido lipídico y su posible alteración durante el almacenamiento se investigan y se correlacionan con la alteración en la liberación del API. Los métodos microscópicos cualitativos, como la microscopía de luz polarizada y la microscopía electrónica de barrido, son herramientas complementarias para investigar la cristalización a nivel micro. Se deben agregar métodos analíticos adicionales basados en el proceso de fabricación seleccionado. La relación estructura-función-procesabilidad debe entenderse cuidadosamente para diseñar productos farmacéuticos basados en lípidos robustos y estables.
Introducción
Los lípidos son una clase de materiales que contienen hidrocarburos alifáticos de cadena larga y sus derivados. Cubren una amplia gama de estructuras químicas, incluyendo ácidos grasos, acilgliceroles, esteroles y ésteres de esteroles, ceras, fosfolípidos y esfingolípidos1. El uso de lípidos como excipientes farmacéuticos comenzó en 1960 para incrustar fármacos en una matriz de cera para proporcionar formulaciones de liberación sostenida2. Desde entonces, los excipientes a base de lípidos (LBE) han ganado una gran atención para diversas aplicaciones, como la liberación modificada de fármacos, el enmascaramiento del sabor....
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Protocolo
1. Calorimetría diferencial de barrido (DSC)
- Preparación del instrumento
- Utilice un calorímetro de barrido diferencial equipado con un intracooler, un muestreador automático y el software para el control del instrumento y el análisis de datos.
- Encienda el suministro de gas nitrógeno y ajuste la presión entre 0,2 y 0,5 bar y encienda el instrumento DSC y el cambiador automático de muestras.
- Abra el software y active el modo de espera haciendo clic en el botón Sí . Permitir el equilibrio del dispositivo durante al menos una hora
- Purgue el horno con nitrógeno, haga clic en el icono Nuevo ....
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Resultados
Correlación entre la transición polimórfica de la liberación de lípidos y API en cristales API recubiertos de lípidos:
Los cristales API recubiertos con monoestearato de glicerol se miden mediante DSC y rayos X directamente después del recubrimiento y después de 3 meses de almacenamiento en condiciones aceleradas (40 °C, 75% de humedad relativa)7. El monoestearato de glicerilo es un sistema multifásico que contiene 40% -55% monoglicéridos, 30% -45% diglicéridos y 5% -1.......
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Discusión
La difracción de rayos X en polvo y DSC se describieron en este manuscrito como estándares de oro para el análisis de estado sólido de LBE. La difracción de rayos X en polvo tiene la excelente ventaja de procesar las mediciones in situ, con una manipulación mínima del estado sólido de las muestras durante las mediciones. Además, los mismos capilares llenos se pueden almacenar en diferentes condiciones después de las mediciones iniciales para investigar la alteración del estado sólido durante el almacenamiento. E.......
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Divulgaciones
Los autores revelan todos y cada uno de los conflictos de intereses.
Agradecimientos
El Centro de Investigación de Ingeniería Farmacéutica (RCPE) está financiado en el marco de COMET - Centros de Competencia para Tecnologías Excelentes por BMK, BMDW, Land Steiermark y SFG. El programa COMET es administrado por el FFG.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| CaCl2· 2H2O | 223506 | Sigma-Aldrich | |
| con una bolsa de membrana de celulosa con un corte de 7000 Da, Thermo Scientific Slide-A-Lyzer 7K | Fisher Scientific Inco, EE. UU. | ||
| Software de control del sistema de rayos X Equipo | dedicado HECUS | ||
| Unidad de control del sistema de rayos X Equipo | |||
| doméstico dedicado HECUSCalorímetro diferencial de barrido (DSC) crisoles y tapas de aluminio | Netzsch, Alemania | ||
| Calorímetro diferencial de barrido DSC 204 F1 Phoenix (NETZSCH, Alemania). | Netzsch, Alemania | ||
| Dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) | Sigma-Aldrich | 850355P | |
| Aparato de paleta de disolución II, Erweka DT 828 LH | Erweka GmbH, Langen, Alemania | ||
| Dynasan 116 | IOI OLEO | Tripalmitin | |
| Geleol | Gattefosse | Monosterrato de glicerilo | |
| KCl | Sigma-Aldrich | 529552 | |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P0662 | |
| Kolliphor P 188 | BASF Chem Trade | Poloxamer 188 | |
| MgCl2 y punto medio; 6H2O | Sigma-Aldrich | M2670 | |
| Na2HPO4· 2H2O | Sigma-Aldrich | S9763 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| Netzsch DSC 204F1 Software versión 8.0.1 | Netzsch, Alemania | 6.239.2-64.51.00 | |
| Origin Pro (OriginLab, Northampton, MA) (software estadístico | OriginLab, Northampton, MA | ||
| Software de análisis proteico | Netzsch, Alemania | ||
| Tween 65 | Polisorbato 65 | ||
| Witepsol PMF 1683 | IOI OLEO | Éster de triglicerol de ácido estearaico/palmítico (parcialmente esterificado) | |
| Witepsol PMF 282 | IOI OLEO | Éster de diglicerol de ácido esteárico | |
| Sistema HECUS de rayos X compuesto por una cámara de enfoque puntual y dos detectores sensibles colocados linealmente Equipo | doméstico dedicado HECUS |
Referencias
- Sato, K. Crystallization behaviour of fats and lipids a review. Chemical Engineering Science. 56 (7), 2255-2265 (2001).
- Becker, K., Salar-Behzadi, S., Zimmer, A. Solvent-free melting techniques for the preparation of lipid-based solid oral formula....
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Reimpresiones y permisos
