Een pakket van gevestigde analytische hulpmiddelen om de solid-state verandering van lipide-gebaseerde hulpstoffen te onderzoeken

De combinatie van differentiële scanningcalorimetrie en röntgendiffractie is een gouden standaard voor onderzochte solid-state veranderingen van lipide-gebaseerde farmaceutische producten. De gecombineerde methodologie is een sterk hulpmiddel voor het screenen van het polymorfisme, de kristalgroei en de gezichtsovergang van lipiden in combinatie met de screening, het terminale gedrag en de zichtbaarheid van het geneesmiddel met lipidenmatrix. Deze methodologie kan worden gebruikt om de interactie tussen de vaste toestand van lipide en de prestaties van zijn farmaceutische product te begrijpen.

Dergelijke producten kunnen variëren van nanolipideformuleringen tot matrixtabletten. De ingreep wordt uitgevoerd door Gerfried Luschin-Ebengreuth. Gerfried is een wetenschapper uit ons lab.

Om te beginnen met het inschakelen van de stikstofgastoevoer en het instellen van de druk tussen 0,2 en 0,5 bar. Schakel de differentiële scancalorimetrie of dsc-instrument en de automatische monsterwisselaar in. Open de software en klik op de ja-knop om de stand-bymodus te activeren en klik vervolgens op weergavesignalen.

Laat een kalibratie van het apparaat gedurende ten minste één uur. Spoel de oven met stikstof. Klik op het nieuwe methodepictogram en ga naar methodedefinitie.

Wanneer het overzichtsvenster wordt geopend, activeert u de optie temperatuurmodulatie. Ga naar het tabblad Koptekst en selecteer de methode door op voorbeeld te klikken. Ga naar het tabblad temperatuurprogramma.

Selecteer twee MFC en beschermende MFC beide met 50 milliliter per minuut. Zet stand-by op 20 graden Celsius, verwarmingscyclus op vijf kelvin per minuut van 20 graden Celsius tot boven de smelttemperatuur van lipide isothermisch vasthouden bij deze temperatuur gedurende vijf minuten. Koelcyclus tot nul graden Celsius bij vijf Kelvin per minuut.

Stel de laatste noodresettemperatuur in op een temperatuur van 10 graden Celsius boven de hoogste temperatuur van het programma en de laatste stand-bytemperatuur op 20 graden Celsius. Ga naar het tabblad Kalibratie en selecteer het juiste temperatuur- en gevoeligheidsbestand. Sla de methode op.

Weeg drie tot vier milligram van elk monster in aluminium smeltkroezen en noteer het exacte gewicht dat in elke smeltkroes is geladen. Sluit de aluminium kroes af met een doorboord deksel. Plaats de smeltkroezen in de automatische samplerlade en activeer de automatische samplermodus in de software en belastingsgerelateerde methode voor elk monster.

Vul de monsterpositie, de monsternaam en het gewicht van elk monster en de positie van de referentiekroes in het weergavevenster van de monsterlade in. Start de meting. Open de onbewerkte gegevens met behulp van de software voor gegevensanalyse en plant de temperatuur versus warmtestroom door op de knop X-tijd, X-temperatuur te klikken.

Klik in het pop-upvenster op isothermische segmenten verbergen. Selecteer aan de linkerkant van het scherm alleen de curven die moeten worden geanalyseerd. Controleer het thermische gedrag van lipiden als endotherme en exotherme gebeurtenissen van geabsorbeerde of vrijgegeven energie in de vorm van respectievelijk warmte als functie van de temperatuur.

Klik op de curve gevolgd door evaluatie en gebied. Om de enthalpie van fusie te berekenen als het gebied onder de curve van endothermen. Selecteer de integratiegrenzen door de verticale lijnen rond twee tot drie graden Celsius te verplaatsen voor en na het begin en eindpunt van de piek.

Selecteer een lineaire basislijn voor de piekintegratie. Het gebied tussen de curve en de basislijn is evenredig met de verandering in enthalpie. Klik op toepassen om de berekening te voltooien.

Bereken op dezelfde manier de enthalpie van kristallisatie als het gebied onder de curve van exothermen. Bepaal het begin van smelttemperatuur of T-aanvang door op de te analyseren curve te klikken. En dan bij evaluatie en begin.

Selecteer de kwantificeringsgrenzen door de verticale lijnen naar het meest rechte gedeelte van de curve te verplaatsen. Dit is meestal rond de vijf tot 10 graden Celsius voor en na de piek. Bepaal vervolgens de smelttemperatuur of TM door op de te analyseren curve te klikken.

Gevolgd door evaluatie en piek, is de verkregen waarde het piekmaximum. Gebruik een röntgenverstrooiingssysteem dat bestaat uit een puntfocuscamera die is bevestigd aan een verzegelde buis X-ray generator en is uitgerust met een besturingseenheid en bijbehorende software. Gebruik twee lineair geplaatste gevoelige detectoren om zowel kleine als groothoek röntgenverstrooiingsgebieden te dekken.

Schakel het koelwatersysteem in op de besturingseenheid, de vacuümpomp, de gaskleppen en het stroom- en veiligheidsbesturingssysteem. Schakel vervolgens de spanningsregel- en spoelkleppen voor de detectoren in bij een gasstroom tussen 10 en 20 milliliter per minuut. Schakel de röntgenbuis en stand-byoptie in en wacht ongeveer 10 minuten.

Schakel de stand-bymodus uit en schakel de röntgenbuis in op vol vermogen, dat groter is dan 50 kilovolt. Wacht minstens 30 minuten. Start de besturingssoftware en klik op TPF resetten.

Kies vervolgens Tungsten filter en stel positie in. Ga naar positie om de positie van het wolfraamfilter te bepalen. Vul de monsters in speciale glazen haarvaten met een uitwendige diameter van ongeveer twee millimeter om luchtbeknelling in de haarvaten te voorkomen.

Sluit het glazen capillair af met was en plaats het voorzichtig in de capillaire houder. Schakel de motor in voor monsterrotatie en sluit de vacuümklep en wacht tot de druk lager is dan vijf millibar. Selecteer in de software een positieresolutie van 1024 voor beide detectoren en stel de belichtingstijd in op 1.200 seconden.

Klik op de tikgereedschappen om de energielimieten in te stellen, klik vervolgens op ingestelde energielimieten en resoluties en start opnieuw op. Stel de energielimieten in op een geschikt bereik tussen 400 en 900. Open het veiligheidsluik en start de meting.

Zorg ervoor dat het meetvenster maximaal 80 tellingen per seconde weergeeft. Als dit niet wordt gegeven, past u de filterpositie aan. Exporteer de gegevens als P00-bestanden.

De gegevens bestaan uit de intensiteit van transmissie en absorptie versus het kanaalnummer. Breng de gegevens voor evaluatie over naar statistische software en corrigeer de gegevens door de intensiteiten te normaliseren met behulp van de verstrooiingsmassa gemeten met het wolfraamfilter. Maak een plot van genormaliseerde intensiteit versus twee keer de diffractiehoek.

Gebruik de functie van de schermlezer om diffractiepieken te vinden in zowel röntgenverstrooiing met een kleine hoek of SAXS als X-ray scattering met een breed bereik of WAXS-gebieden. Pas de brags-vergelijking toe om de diffractiepieken te berekenen waarvoor de maximale intensiteit werd bereikt in samenspel of afstanden. Bereken de verhoudingen van de piekpositie van het SAXS-gebied om de kristalsymmetrie van de lipiden te achterhalen en gebruik de belangrijkste diffractiepiek van het SAXS-gebied om de kristallietdikte te kwantificeren.

Pas de piek in een Gaussiaanse functie in via klassieke geleasede vierkanten en verkrijg de volledige breedte op half maximum door te klikken op analysepieken en basislijnen, piekanalysator, open dialoog. Selecteer in het pop-upvenster de optie Fit Peaks Pro. Selecteer een constante basislijn met Y gelijk aan nul.

Selecteer de belangrijkste diffractiepiek van het SAXS-gebied. Klik op fit control om de peak fit parameters te selecteren. Kies de Gauss Amp-functie.

Stel de parameters Y zero XC1 en A1 in als vast en pas de gegevens aan. Haal de volledige breedte op de helft van maximaal de pasvorm. Gebruik ten slotte de zekerdere vergelijking om de kristallijne dikte te berekenen.

De stemvork- en stoelconfiguraties van een Triacylglycerolmolecuul, de subcel, de Lamella en het kristallijne bloedplaatje worden hier weergegeven. De representatieve afbeelding toont de korte afstand en lange afstandspatronen van de alfavorm van Tripalmitin en WAXS- en SAXS-gebieden. Hetzelfde voor het bètaformulier wordt in deze afbeelding weergegeven.

Het actieve farmaceutische ingrediënt of API-kristallen gecodeerd met glycerolmonostearaat worden gemeten via DSC en röntgenfoto's direct na het coaten en na drie maanden opslag onder versnelde omstandigheden. DSC-gegevens van monsters na drie maanden opslag onder versneld tonen een endotherme bij T-onset gelijk aan 55,7 graden Celsius met twee overlappende gebeurtenissen bij 60,2 graden Celsius voor het smelten van de resterende alfavorm en bij TM gelijk aan 63,8 graden Celsius als de belangrijkste gebeurtenis voor het smelten van bètavorm. De polymorfe overgang wordt bevestigd met de röntgengegevens door de korte D-afstanden te detecteren die typisch zijn voor de bètavorm in combinatie met de vermindering van de Lamella-dikte als gevolg van de moleculaire kanteling.

Significante verandering in de afgifteprofielen werd ook waargenomen, wat kan worden verklaard door de duidelijke polymorfe transformatie van alfavorm naar bètavorm met een dichtere subcelschikking resulterend in een waterafstotend oppervlak. DSC-gegevens, röntgengegevens en een API-releaseprofiel van API-kristallen gecodeerd met PG13C16C18 gedeeltelijk direct na codering en na drie maanden opslag onder versnelde omstandigheden worden hier weergegeven. DSC-analyse van opgeslagen monsters onthulde onveranderde thermogrammen, die geen polymorfisme en geen fasescheiding weergeven.

De stabiele vaste toestand van PG3C16C18 partieel werd bevestigd door de röntgenpatronen. Het WAXS-gebied toont een piek die overeenkomt met een korte afstand van D gelijk aan 4,15 angstrom en T0 in opgeslagen monsters die verband houden met de alfavorm. Het SAXS-gebied onthulde een ongewijzigde hoofdpiek bij een lange D-afstand van D gelijk aan 63,7 angstrom, overeenkomend met een lamellenstructuur met twee L-configuraties.

De stabiele solid-state van de lipidenmatrix resulteert in het stabiele afgifteprofiel van API van codering. Om röntgengegevens van hoge kwaliteit te leveren, is het belangrijk om beknelling tussen deeltjes te voorkomen bij het vullen van de haarvaten. Ook om een belichtingstijd te selecteren die is gebaseerd op het type monster en de beschikbare apparatuur.

Tijdens de ontwikkeling van nieuwe farmaceutische producten wordt het screenen van de vaste toestand van lipiden en hun interactie met de API gebruikt om het geschikte productieproces te selecteren en de stabiliteit van het product te voorspellen.