פרסום זה מציג את היישום של עקיפת קרני רנטגן וקלורימטריה של סריקה דיפרנציאלית כתקני זהב לחקר המצב המוצק של חומרים פעילים מבוססי שומנים (LBEs). הבנת השינוי במצב מוצק ב-LBEs והשפעתו על הביצועים של מוצרים פרמצבטיים הם גורם המפתח לייצור צורות מינון חזקות המבוססות על שומנים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
חבילה של כלים אנליטיים מבוססים כדי לחקור את השינוי במצב מוצק של חומרים פעילים מבוססי ליפידים
במאמר זה
סיכום
תקציר
חומרים פעילים מבוססי שומנים (LBEs) הם רעילים נמוכים, תואמים ביולוגית ומבוססים על טבעי, ויישומן תומך בקיימות של ייצור תרופות. עם זאת, האתגר העיקרי הוא מצבם המוצק הלא יציב, המשפיע על יציבות המוצר התרופתי. תכונות פיזיקליות קריטיות של שומנים לעיבודם - כגון טמפרטורת התכה וצמיגות, ריאולוגיה וכו ' - קשורות למבנה המולקולרי שלהם ולגבישיותם. תוספים, כמו גם מתח תרמי ומכני המעורב בתהליך הייצור, משפיעים על מצב מוצק של שומנים ובכך על הביצועים של מוצרים פרמצבטיים שלהם. לכן, הבנת השינוי במצב המוצק היא קריטית. בעבודה זו, השילוב של עקיפת קרני רנטגן אבקה וקלורימטריה של סריקה דיפרנציאלית (DSC) מוצג כתקן הזהב לאפיון המצב המוצק של השומנים. עקיפת קרני רנטגן היא השיטה היעילה ביותר לסינון פולימורפיזם וצמיחת גבישים. הסידור הפולימורפי ואורך הלמלה מאופיינים באזורים הרחבים והקטנים-זוויתיים של עקיפת קרני רנטגן, בהתאמה. ניתן להשתמש באזור פיזור קרני הרנטגן בזווית קטנה (SAXS) כדי לחקור את צמיחת הגבישים. ניתן להצביע על מעבר פאזה והפרדה. DSC משמש לסינון ההתנהגות התרמית של שומנים, להערכת הטעות של תוספים ו/או חומרים פרמצבטיים פעילים (API) במטריצת השומנים, ולספק דיאגרמות פאזה. מוצגים ארבעה מקרי בוחן שבהם LBEs משמשים כחומר ציפוי או כמטריצת אנקפסולציה כדי לספק מערכות מולטי-חלקיקים מצופות שומנים וננו-חלקיקים של שומנים, בהתאמה. מצב מוצק השומנים והשינוי הפוטנציאלי שלו במהלך האחסון נחקרים ומתואמים לשינוי במהדורת ה- API. שיטות מיקרוסקופיות איכותיות כגון מיקרוסקופיית אור מקוטבת ומיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת הן כלים משלימים לחקר התגבשות ברמת המיקרו. יש להוסיף שיטות אנליטיות נוספות המבוססות על תהליך הייצור שנבחר. יש להבין היטב את יחסי המבנה-פונקציה-יכולת העיבוד כדי לתכנן מוצרים פרמצבטיים חזקים ויציבים מבוססי שומנים.
מבוא
ליפידים הם סוג של חומרים המכילים פחמימנים אליפטיים ארוכי שרשרת ונגזרותיהם. הם מכסים מגוון רחב של מבנים כימיים, כולל חומצות שומן, אצילגליצרולים, סטרולים ואסטרים של סטרול, שעווה, פוספוליפידים וספינגוליפידים1. השימוש בליפידים כחומרים פעילים פרמצבטיים החל בשנת 1960 להטמעת תרופות במטריצת שעווה כדי לספק פורמולציות בשחרור מושהה2. מאז, חומרים פעילים מבוססי שומנים (LBEs) זכו לתשומת לב רבה עבור יישומים מגוונים, כגון שחרור תרופות מותאמות, מיסוך טעם, אנקפסולציה של תרופות וזמינות ביולוגית משופרת של תרופות. ניתן ליישם LBEs במגוון רחב של צורות מינון פרמצבטיות באמצעות תהליכי ייצור רב-תכליתיים, כלומר, ציפוי נמס חם, ייבוש בהתזה, ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. קלורימטריה לסריקה דיפרנציאלית (DSC)
- הכנת כלי נגינה
- השתמש בקלורימטר סריקה דיפרנציאלי המצויד באינטרקולר, דוגם אוטומטי ובתוכנה לבקרת מכשירים וניתוח נתונים.
- הפעל את אספקת גז החנקן והגדר את הלחץ בין 0.2-0.5 בר והפעל את מכשיר ה- DSC ואת מחליף הדגימה האוטומטי.
- פתח את התוכנה והפעל את מצב ההמתנה על ידי לחיצה על כפתור כן . אפשר שיווי משקל של המכשיר למשך שעה אחת לפחות
- נקה את הכבשן עם חנקן, לחץ על הסמל שיטה חדשה ועבור אל הגדרת שיטה. הפעל את האפשרות אפנון טמפרטורה בחלון הסקירה. עבור אל הכרטיסייה כותרת ובחר את השיטה על ידי לחיצה על "מדגם".
- עבור אל הכרטיסייה תוכנית טמפרטורה, בחר....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
מתאם בין מעבר פולימורפי של שחרור שומנים ו-API בגבישי API מצופים שומנים:
גבישי API המצופים בגליצרול מונוסטארט נמדדים באמצעות DSC ורנטגן מיד לאחר הציפוי ולאחר 3 חודשי אחסון בתנאים מואצים (40 °C, לחות יחסית של 75%)7. גליצריל מונוסטארט היא מערכת רב-פאזית המכילה 40%-55% מונוגליצרידים, 30%-45% דיגליצרידים, ו-5%-15% גליצרידים, בעיקר טריסטארין19. הצורות הפולימורפיות של תת-α, α, β-ראשוניים ו-β מדווחות עבור מונוסטארין20. טריסטארין .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
עקיפת קרני רנטגן אבקה ו- DSC תוארו בכתב יד זה כתקני זהב לניתוח מצב מוצק של LBEs. עקיפת קרני רנטגן אבקה יש את היתרון יוצא מן הכלל של עיבוד המדידות באתרו, עם מניפולציה מינימלית של מצב מוצק של דגימות במהלך המדידות. יתר על כן, נימים מלאים זהים ניתן לאחסן בתנאים שונים לאחר מדידות ראשוניות כדי לחקור את השינוי במצב מוצק במהלך האחסון. בעבודה זו התמקדנו באזורים הרחבים והקטנים-זוויתיים של קרני הרנטגן, מה שאפשר לנו לספק נתונים מבניים בממדים של עד כ-100 ננומטר.
ניתן להשתמש באולטרה SAXS (USAXS) למ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים חושפים כל ניגוד עניינים.
תודות
מרכז המחקר להנדסת תרופות (RCPE) ממומן במסגרת COMET - מרכזי כשירות לטכנולוגיות מצוינות על ידי BMK, BMDW, לנד שטיירמארק ו- SFG. תוכנית השביט מנוהלת על ידי FFG.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| CaCl2· 2H2O | קלטות 223506 | ||
| עם שקית ממברנת תאית עם חתך של 7000 Da, Thermo Scientific Slide-A-Lyzer 7K | Fisher Scientific Inco, ארה"ב | ||
| תוכנת בקרה של מערכת רנטגן | HECUS ציוד | ||
| יחידת בקרה של מערכת רנטגן | ציוד בית | ||
| ייעודי HECUSקלורימטר סריקה דיפרנציאלית (DSC) כור היתוך ומכסים מאלומיניום | Netzsch, גרמניה | ||
| קלורימטר סריקה דיפרנציאלית DSC 204 F1 Phoenix (NETZSCH, גרמניה). | Netzsch, גרמניה | ||
| Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) | Sigma-Aldrich | 850355P | |
| מנגנון ההנעה להמסת II, Erweka DT 828 LH | Erweka GmbH, Langen, גרמניה | ||
| Dynasan 116 | IOI OLEO | Tripalmitin | |
| Geleol | Gattefosse | גליצריל מונוסטררט | |
| KCl | Sigma-Aldrich | 529552 | |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P0662 | |
| Kolliphor P 188 | BASF Chem Trade | Poloxamer 188 | |
| MgCl2· 6H2O | Sigma-Aldrich | M2670 | |
| Na2HPO4· 2H2O | Sigma-Aldrich | S9763 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| Netzsch DSC 204F1 גרסת תוכנה 8.0.1 | Netzsch, גרמניה | 6.239.2-64.51.00 | |
| Origin Pro (OriginLab, Northampton, MA) (תוכנה סטטיסטית | OriginLab, Northampton, MA | ||
| Proteous Analysis Software | Netzsch, גרמניה | ||
| Tween 65 | פוליסורבט 65 | ||
| Witepsol PMF 1683 | IOI OLEO | אסטר טריגליצרול של חומצה סטארטית/פלמיטית (אסטרי חלקית) | |
| Witepsol PMF 282 | IOI OLEO | אסטר דיגליצרול של חומצה סטארית | |
| מערכת רנטגן HECUS המורכבת ממצלמת מיקוד נקודתית ושני גלאים רגישים הממוקמים ליניארית | בית ייעודי HECUS |
מקורות
- 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....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
