Deze publicatie toont de toepassing van röntgendiffractie en differentiële scanningcalorimetrie als gouden standaarden voor het onderzoeken van de vaste toestand van lipide-gebaseerde hulpstoffen (LLBE's). Het begrijpen van de solid-state verandering in LLE's en het effect ervan op de prestaties van farmaceutische producten daarvan is de belangrijkste factor voor het vervaardigen van robuuste op lipiden gebaseerde doseringsvormen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een pakket van gevestigde analytische hulpmiddelen om de solid-state verandering van lipide-gebaseerde hulpstoffen te onderzoeken
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Lipide-gebaseerde hulpstoffen (LLE's) zijn laag-toxisch, biocompatibel en op natuurlijke basis, en hun toepassing ondersteunt de duurzaamheid van de farmaceutische productie. De grootste uitdaging is echter hun onstabiele solid-state, die de stabiliteit van het farmaceutische product beïnvloedt. Kritische fysische eigenschappen van lipiden voor hun verwerking - zoals smelttemperatuur en viscositeit, reologie, enz. - zijn gerelateerd aan hun moleculaire structuur en hun kristalliniteit. Additieven, evenals thermische en mechanische stress die betrokken zijn bij het productieproces, beïnvloeden de vaste toestand van lipiden en dus de prestaties van farmaceutische producten daarvan. Daarom is het begrijpen van de verandering in de vaste toestand cruciaal. In dit werk wordt de combinatie van poeder x-ray diffractie en differentiële scanning calorimetrie (DSC) geïntroduceerd als de gouden standaard voor de karakterisering van de vaste toestand van lipiden. Röntgendiffractie is de meest efficiënte methode om polymorfisme en kristalgroei te screenen. De polymorfe opstelling en de lamellenlengte worden respectievelijk gekenmerkt in de brede en kleine hoekgebieden van röntgendiffractie. Het small-angle X-ray scattering (SAXS) gebied kan verder worden gebruikt om kristalgroei te onderzoeken. Faseovergang en scheiding kunnen worden aangegeven. DSC wordt gebruikt om het thermische gedrag van lipiden te screenen, de mengbaarheid van additieven en/of actieve farmaceutische ingrediënten (API) in de lipidenmatrix te schatten en fasediagrammen te leveren. Er worden vier casestudy's gepresenteerd waarin LLE's worden gebruikt als coatingmateriaal of als een inkapselingsmatrix om respectievelijk lipide-gecoate meerdeeltjessystemen en lipide nanosuspensions te bieden. De lipide solid-state en de potentiële verandering tijdens opslag worden onderzocht en gecorreleerd aan de verandering in de API-release. Kwalitatieve microscopische methoden zoals gepolariseerde lichtmicroscopie en scanningelektronenmicroscopie zijn complementaire hulpmiddelen om kristallisatie op microniveau te onderzoeken. Verdere analysemethoden moeten worden toegevoegd op basis van het geselecteerde productieproces. De relatie structuur-functie-verwerkbaarheid moet zorgvuldig worden begrepen om robuuste en stabiele farmaceutische producten op basis van lipiden te ontwerpen.
Inleiding
Lipiden zijn een klasse van materialen die alifatische koolwaterstoffen met lange keten en hun derivaten bevatten. Ze bestrijken een breed scala aan chemische structuren, waaronder vetzuren, acylglycerolen, sterolen en sterolesters, wassen, fosfolipiden en sfingolipiden1. Het gebruik van lipiden als farmaceutische hulpstoffen begon in 1960 voor het inbedden van geneesmiddelen in een wasmatrix om formuleringen met aanhoudende afgifte te bieden2. Sindsdien hebben op lipiden gebaseerde hulpstoffen (LLE's) uitgebreide aandacht gekregen voor diverse toepassingen, zoals gemodificeerde medicijnafgifte, smaakmaskering, inkapseli....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Differentiële scanning calorimetrie (DSC)
- Voorbereiding van het instrument
- Gebruik een differentiële scanning calorimeter uitgerust met een intracooler, een autosampler en de software voor instrumentbesturing en data-analyse.
- Schakel de stikstofgastoevoer in en stel de druk in tussen 0,2-0,5 bar en schakel het DSC-instrument en de automatische monsterwisselaar in.
- Open de software en activeer de stand-bymodus door op de knop Ja te klikken. Laat het apparaat gedurende ten minste één uur in evenwicht houden
- Spoel de oven met stikstof, klik op het pictogram Nieuwe methode en ga naar Me....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Correlatie tussen polymorfe overgang van lipide en API-afgifte in lipide-gecoate API-kristallen:
API-kristallen gecoat met glycerolmonostearaat worden gemeten via DSC en röntgenfoto's direct na het coaten en na 3 maanden opslag onder versnelde omstandigheden (40 °C, 75% relatieve vochtigheid)7. Glycerylmonostearaat is een multifasisch systeem dat 40%-55% monoglyceriden, 30%-45% diglyceriden en 5%-15% glyceriden bevat, voornamelijk tristearine19........
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Poeder x-ray diffractie en DSC werden in dit manuscript beschreven als gouden standaarden voor de solid-state analyse van LLE's. Poeder x-ray diffractie heeft het uitstekende voordeel dat de metingen in situ worden verwerkt, met minimale solid-state manipulatie van monsters tijdens de metingen. Bovendien kunnen de met hetzelfde gevulde haarvaten na initiële metingen onder verschillende omstandigheden worden opgeslagen om de verandering in vaste toestand tijdens de opslag te onderzoeken. In dit werk hebben we ons.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Auteurs maken alle belangenconflicten openbaar.
Dankbetuigingen
Het Research Center Pharmaceutical Engineering (RCPE) wordt gefinancierd in het kader van COMET - Competence Centers for Excellent Technologies door BMK, BMDW, Land Steiermark en SFG. Het COMET-programma wordt beheerd door de FFG.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| CaCl2·2H2O | Sigma-Aldrich | 223506 | |
| Cassettes met een cellulosemembraan met een cut-off van 7000 Da, Thermo Scientific Slide-A-Lyzer 7K | Fisher Scientific Inco, USA | ||
| Besturingssoftware van röntgensysteem | HECUS toegewijsde huisapparatuur | ||
| Besturingseenheid van röntgensysteem | HECUS toegewijsde huisapparatuur | ||
| Differentiële scanningscalorimeter (DSC) aluminium crucibels en deksels | Netzsch, Duitsland | ||
| Differentiële scanningscalorimeter DSC 204 F1 Phoenix (NETZSCH, Duitsland). | Netzsch, Duitsland | ||
| Dipalmitoylfosfatidylcholine (DPPC) | Sigma-Aldrich | 850355P | |
| Dissolutiepaddle-apparaat II, Erweka DT 828 LH | Erweka GmbH, Langen, Duitsland | ||
| Dynasan 116 | IOI OLEO | Tripalmitin | |
| Geleol | Gattefosse | Glyceryl monosterarate | |
| 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 Software Versie 8.0.1 | Netzsch, Duitsland | 6.239.2-64.51.00 | |
| Origin Pro (OriginLab, Northampton, MA) (statistisch software | OriginLab, Northampton, MA | ||
| Proteous Analysesoftware | Netzsch, Duitsland | ||
| Tween 65 | Polysorbaat 65 | ||
| Witepsol PMF 1683 | IOI OLEO | Triglycerole ester van stearinezuur/palmitinezuur (gedeeltelijk veresterd) | |
| Witepsol PMF 282 | IOI OLEO | Diglycerole ester van stearinezuur | |
| X-ray HECUS systeem bestaande uit een puntfocuscamera en twee lineair geplaatste gevoelige detectoren | HECUS toegewijsde huisapparatuur |
Referenties
- 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....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
