Pakiet uznanych narzędzi analitycznych do badania zmian w stanie stałym substancji pomocniczych na bazie lipidów

Połączenie różnicowej kalorymetrii skaningowej i dyfrakcji rentgenowskiej jest złotym standardem w badaniu zmian w stanie stałym produktów farmaceutycznych na bazie lipidów. Połączona metodologia jest silnym narzędziem do badań przesiewowych polimorfizmu, wzrostu kryształów i przemiany lipidów w połączeniu z badaniami przesiewowymi, zachowaniem końcowym i widocznością leku z matrycą lipidową. Metodologia ta może być wykorzystana do zrozumienia interakcji między stanem stałym lipidów a działaniem jego produktu farmaceutycznego.

Takie produkty mogą obejmować zarówno preparaty nanolipidowe, jak i tabletki matrycowe. Zabieg przeprowadzi Gerfried Luschin-Ebengreuth. Gerfried jest naukowcem z naszego laboratorium.

Aby rozpocząć, włącz dopływ azotu gazowego i ustaw ciśnienie w zakresie od 0,2 do 0,5 bara. Włącz przyrząd do różnicowej kalorymetrii skaningowej lub DSC oraz automatyczny zmieniacz próbek. Otwórz oprogramowanie i kliknij przycisk tak, aby aktywować tryb czuwania, a następnie kliknij view sygnały.

Pozwól na kalibrację urządzenia przez co najmniej godzinę. Oczyść piec azotem. Kliknij ikonę nowej metody i przejdź do definicji metody.

Gdy otworzy się okno przeglądu, aktywuj opcję modulacji temperatury. Przejdź do zakładki nagłówek i wybierz metodę klikając na próbkę. Przejdź do zakładki program temperatury.

Wybierz opcję Wyczyść dwie MFC i ochronne MFC z prędkością 50 mililitrów na minutę. Ustaw tryb czuwania na 20 stopni Celsjusza, cykl ogrzewania z prędkością pięciu kelwinów na minutę od 20 stopni Celsjusza do temperatury topnienia izotermy lipidów, utrzymując ją w tej temperaturze przez pięć minut. Cykl chłodzenia do zera stopni Celsjusza przy pięciu kelwinach na minutę.

Ustaw temperaturę końcowego resetu awaryjnego na temperaturę o 10 stopni Celsjusza wyższą od najwyższej temperatury programu i końcową temperaturę czuwania na 20 stopni Celsjusza. Przejdź do zakładki kalibracja i wybierz odpowiedni plik z temperaturą i czułością. Zapisz metodę.

Zważyć od trzech do czterech miligramów każdej próbki do tygli aluminiowych i zapisać dokładną masę załadowaną do każdego tygla. Uszczelnij aluminiowy tygiel przekłutą pokrywką. Umieść tygle w tacce automatycznego próbnika i aktywuj tryb automatycznego próbnika w oprogramowaniu i załaduj metodę związaną z każdą próbką.

Wypełnić pozycję próbki, nazwę próbki i masę każdej próbki oraz pozycję tygla referencyjnego w oknie widoku tacy na próbki. Rozpocznij pomiar. Otwórz surowe dane za pomocą oprogramowania do analizy danych i ustaw temperaturę w stosunku do przepływu ciepła, klikając przycisk X czas, X temperatura.

W wyskakującym oknie kliknij ukryj segmenty izotermiczne. Po lewej stronie ekranu wybierz tylko te krzywe, które mają być analizowane. Sprawdź zachowanie termiczne lipidów jako zdarzenia endotermiczne i egzotermiczne pochłoniętej lub uwolnionej energii w postaci ciepła odpowiednio w funkcji temperatury.

Kliknij krzywą, a następnie ocenę i obszar. Aby obliczyć entalpię topnienia jako pole pod krzywą endoterm. Wybierz granice całkowania, przesuwając pionowe linie o dwa do trzech stopni Celsjusza przed i po początku i końcu szczytu.

Wybierz liniową linię bazową dla całkowania pików. Pole między krzywą a linią bazową jest proporcjonalne do zmiany entalpii. Kliknij Zastosuj, aby zakończyć obliczenia.

Podobnie oblicz entalpię krystalizacji jako obszar pod krzywą egzotermów. Określ początek temperatury topnienia lub początku T, klikając krzywą, która ma być analizowana. A potem na ocenę i początek.

Wybierz granice kwantyfikacji, przesuwając linie pionowe do najbardziej prostego przekroju krzywej. Zwykle jest to około 5 do 10 stopni Celsjusza przed i po szczycie. Następnie określ temperaturę topnienia lub TM, klikając krzywą do analizy.

Po której następuje ocena i pik, uzyskana wartość jest maksimum piku. Użyj systemu rozpraszania promieniowania rentgenowskiego składającego się z kamery do ustawiania ostrości punktowej przymocowanej do szczelnego lampowego generatora promieniowania rentgenowskiego i wyposażonej w jednostkę sterującą i powiązane oprogramowanie. Użyj dwóch liniowo ustawionych czułych detektorów, aby pokryć zarówno małe, jak i szerokokątne obszary rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.

Włączyć układ wody chłodzącej na jednostce sterującej, pompie próżniowej, zaworach gazowych oraz układzie sterowania zasilaniem i bezpieczeństwem. Następnie włącz zawory sterujące napięciem i przedmuchujące detektory przy przepływie gazu od 10 do 20 mililitrów na minutę. Włącz lampę rentgenowską i opcję czuwania i odczekaj około 10 minut.

Wyłącz tryb czuwania i włącz lampę rentgenowską do pełnej mocy, która jest większa niż 50 kilowoltów. Odczekaj co najmniej 30 minut. Uruchom oprogramowanie sterujące i kliknij resetuj TPF.

Następnie wybierz Filtr wolframowy i ustaw pozycję. Przejdź do pozycji, aby ustalić położenie filtra wolframowego. Próbki należy umieścić w specjalnych szklanych kapilarnach o średnicy zewnętrznej około dwóch milimetrów, unikając uwięzienia powietrza w naczyniach włosowatych.

Uszczelnij szklaną kapilarnę woskiem i ostrożnie umieść ją w uchwycie kapilary. Włącz silnik w celu obracania próbki, zamknij zawór podciśnienia i poczekaj, aż ciśnienie spadnie poniżej pięciu milibarów. W oprogramowaniu wybierz rozdzielczość pozycji 1024 dla obu detektorów i ustaw czas ekspozycji na 1 200 sekund.

Kliknij narzędzia do kranu, aby ustawić limity energii, a następnie kliknij ustaw limity energii i rozdzielczości, a następnie uruchom ponownie. Ustaw limity energii w odpowiednim zakresie od 400 do 900. Otwórz migawkę bezpieczeństwa i rozpocznij pomiar.

Upewnij się, że okno pomiaru pokazuje maksymalnie 80 zliczeń na sekundę. Jeśli nie zostanie to podane, dostosuj położenie filtra. Eksportuj dane jako pliki P00.

Dane składają się z intensywności transmisji i absorpcji w zależności od numeru kanału. Przenieś dane do oceny do oprogramowania statystycznego i skoryguj dane, normalizując natężenia przy użyciu masy rozpraszającej zmierzonej za pomocą filtra wolframowego. Utwórz wykres o znormalizowanej intensywności w funkcji dwukrotnie większej od kąta dyfrakcji.

Użyj funkcji czytnika ekranu, aby znaleźć piki dyfrakcyjne zarówno w rozpraszaniu promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem lub SAXS, jak i w szerokim zakresie rozpraszania promieniowania rentgenowskiego lub w obszarach WAXS. Zastosuj równanie Bragsa, aby obliczyć piki dyfrakcyjne, dla których osiągnięto maksymalną intensywność w wzajemnych oddziaływaniach lub odstępach. Oblicz stosunki położenia piku w regionie SAXS, aby określić symetrię krystaliczną lipidów i użyj głównego piku dyfrakcyjnego obszaru SAXS do ilościowego określenia grubości krystalitu.

Dopasuj pik do funkcji Gaussa za pomocą klasycznych kwadratów dzierżawionych i uzyskaj pełną szerokość przy połowie maksimum, klikając piki analizy i linie bazowe, analizator pików, otwarty dialog. W wyskakującym oknie wybierz opcję Dopasuj Peaks Pro. Wybierz stałą linię bazową, w której Y jest równe zero.

Wybierz główny pik dyfrakcyjny w regionie SAXS. Kliknij kontrolę dopasowania, aby wybrać parametry dopasowania szczytowego. Wybierz funkcję Gauss Amp.

Ustaw parametry Y, zero, XC1 i A1 jako stałe i dopasuj dane. Uzyskaj pełną szerokość przy połowie maksimum od pasowania. Na koniec użyj pewniejszego równania, aby obliczyć grubość krystaliki.

Pokazano tutaj konfiguracje widełek i krzeseł strojeniowych cząsteczki triacyloglicerolu, subkomórki, blaszki i krystalicznej płytki krwi. Reprezentatywny obraz pokazuje krótkie i długie wzory odstępów formy alfa Tripalmityny oraz regionów WAXS i SAXS. To samo dotyczy formularza beta, który jest pokazany na tym obrazie.

Aktywny składnik farmaceutyczny lub kryształy API kodowane monostearynianem glicerolu są mierzone za pomocą DSC i promieniowania rentgenowskiego bezpośrednio po powlekaniu i po trzech miesiącach przechowywania w przyspieszonych warunkach. Dane DSC próbek po trzech miesiącach przechowywania w trybie przyspieszonym pokazują, że endoterma na początku T wynosi 55,7 stopni Celsjusza z dwoma nakładającymi się zdarzeniami o temperaturze 60,2 stopni Celsjusza dla topnienia pozostałej formy alfa i przy TM równej 63,8 stopni Celsjusza jako główne zdarzenie dla topnienia formy beta. Przejście polimorficzne zostało potwierdzone danymi rentgenowskimi poprzez wykrycie krótkich odstępów D typowych dla formy beta w połączeniu ze zmniejszeniem grubości blaszki spowodowanym nachyleniem molekularnym.

Zaobserwowano również znaczące zmiany w profilach uwalniania, które można wytłumaczyć ewidentną polimorficzną transformacją formy alfa w formę beta z gęstszym układem podkomórek, co skutkuje powierzchnią hydrofobową. W tym miejscu przedstawiono dane DSC, dane rentgenowskie oraz profil wydania API kryształów API zakodowanych za pomocą PG13C16C18 częściowych bezpośrednio po kodowaniu i po trzech miesiącach przechowywania w przyspieszonych warunkach. Analiza DSC przechowywanych próbek wykazała niezmienione termogramy, które nie wykazują polimorfizmu ani separacji faz.

Stabilny stan stały PG3C16C18 częściowego został potwierdzony przez wzorce rentgenowskie. Obszar WAXS wykazuje pik odpowiadający krótkiemu odstępowi D równemu 4,15 angstrema i T0 w przechowywanych próbkach związanych z formą alfa. Obszar SAXS ujawnił niezmieniony główny pik o długim odstępie D równym D równym 63,7 angstrema, co odpowiada strukturze lamelowej o konfiguracji dwóch L.

Stabilny stan stały matrycy lipidowej skutkuje stabilnym profilem uwalniania API z kodowania. Aby zapewnić wysokiej jakości dane rentgenowskie, ważne jest, aby unikać uwięzienia między cząstkami podczas napełniania naczyń włosowatych. Również do wyboru czasu naświetlania opartego na rodzaju próbki i dostępnym sprzęcie.

Podczas opracowywania nowych produktów farmaceutycznych badania przesiewowe lipidów w stanie stałym i ich interakcji z API są wykorzystywane do wyboru odpowiedniego procesu produkcyjnego i przewidywania stabilności produktu.