Un pacchetto di strumenti analitici consolidati per studiare l'alterazione allo stato solido degli eccipienti a base lipidica

Sharareh Salar-Behzadi; Carolina Corzo; Peter Laggner

doi:10.3791/63993

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Articolo metodologico

Un pacchetto di strumenti analitici consolidati per studiare l'alterazione allo stato solido degli eccipienti a base lipidica

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DOI:

10.3791/63993

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9 agosto 2022

Sharareh Salar-Behzadi¹^,² , Carolina Corzo¹ , Peter Laggner¹

¹Research Center Pharmaceutical Engineering, GmbH, ²Institute of Pharmaceutical Sciences, Department of Pharmaceutical Technology and Biopharmacy, University of Graz

In questo articolo

Sommario

Questa pubblicazione mostra l'applicazione della diffrazione a raggi X e della calorimetria differenziale a scansione come gold standard per lo studio dello stato solido degli eccipienti a base lipidica (LBE). Comprendere l'alterazione allo stato solido negli LBE e il suo effetto sulle prestazioni dei prodotti farmaceutici è il fattore chiave per la produzione di forme di dosaggio robuste a base lipidica.

Abstract

Gli eccipienti a base lipidica (LBE) sono a bassa tossicità, biocompatibili e a base naturale e la loro applicazione supporta la sostenibilità della produzione farmaceutica. Tuttavia, la sfida principale è il loro stato solido instabile, che influisce sulla stabilità del prodotto farmaceutico. Le proprietà fisiche critiche dei lipidi per la loro lavorazione - come la temperatura e la viscosità della fusione, la reologia, ecc. - sono legate alla loro struttura molecolare e alla loro cristallinità. Gli additivi, così come le sollecitazioni termiche e meccaniche coinvolte nel processo di fabbricazione, influenzano lo stato solido dei lipidi e quindi le prestazioni dei loro prodotti farmaceutici. Pertanto, comprendere l'alterazione nello stato solido è cruciale. In questo lavoro, la combinazione di diffrazione a raggi X in polvere e calorimetria differenziale a scansione (DSC) viene introdotta come gold standard per la caratterizzazione dello stato solido dei lipidi. La diffrazione a raggi X è il metodo più efficiente per schermare il polimorfismo e la crescita dei cristalli. La disposizione polimorfica e la lunghezza della lamella sono caratterizzate rispettivamente nelle regioni grandangolari e piccole della diffrazione dei raggi X. La regione di diffusione dei raggi X ad angolo piccolo (SAXS) può essere ulteriormente utilizzata per studiare la crescita dei cristalli. La transizione di fase e la separazione possono essere indicate. Il DSC viene utilizzato per esaminare il comportamento termico dei lipidi, stimare la miscibilità degli additivi e/o dei principi attivi farmaceutici (API) nella matrice lipidica e fornire diagrammi di fase. Vengono presentati quattro casi di studio in cui gli LBE sono utilizzati come materiale di rivestimento o come matrice di incapsulamento per fornire rispettivamente sistemi multiparticolati rivestiti di lipidi e nanosospensioni lipidiche. Lo stato solido lipidico e la sua potenziale alterazione durante lo stoccaggio sono studiati e correlati all'alterazione nel rilascio di API. I metodi microscopici qualitativi come la microscopia a luce polarizzata e la microscopia elettronica a scansione sono strumenti complementari per studiare la cristallizzazione a microlivello. Ulteriori metodi analitici dovrebbero essere aggiunti in base al processo di produzione selezionato. La relazione struttura-funzione-processabilità dovrebbe essere compresa attentamente per progettare prodotti farmaceutici a base lipidica robusti e stabili.

Introduzione

I lipidi sono una classe di materiali che contengono idrocarburi alifatici a catena lunga e loro derivati. Coprono una vasta gamma di strutture chimiche, tra cui acidi grassi, acilgliceroli, steroli ed esteri sterolici, cere, fosfolipidi e sfingolipidi¹. L'uso dei lipidi come eccipienti farmaceutici è iniziato nel 1960 per incorporare farmaci in una matrice di cera per fornire formulazioni a rilascio prolungato². Da allora, gli eccipienti a base lipidica (LBE) hanno guadagnato ampia attenzione per diverse applicazioni, come il rilascio modificato del farmaco, il mascheramento del gusto, l'incapsulamento dei farmaci e una....