Esta publicação mostra a aplicação da difração de raios X e da calorimetria exploratória diferencial como padrão-ouro para investigar o estado sólido de excipientes à base de lipídios (LBEs). Compreender a alteração do estado sólido em LBEs e seu efeito sobre o desempenho de produtos farmacêuticos é o fator-chave para a fabricação de formas de dosagem robustas à base de lipídios.
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Artigo de método
Um pacote de ferramentas analíticas estabelecidas para investigar a alteração do estado sólido de excipientes à base de lipídios
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os excipientes à base de lipídios (LBEs) são de baixa toxicidade, biocompatíveis e de base natural, e sua aplicação suporta a sustentabilidade da fabricação farmacêutica. No entanto, o grande desafio é o seu estado sólido instável, afetando a estabilidade do produto farmacêutico. As propriedades físicas críticas dos lipídios para seu processamento - como temperatura de fusão e viscosidade, reologia, etc. - estão relacionadas à sua estrutura molecular e sua cristalinidade. Os aditivos, bem como o estresse térmico e mecânico envolvido no processo de fabricação, afetam o estado sólido dos lipídios e, portanto, o desempenho dos produtos farmacêuticos dos mesmos. Portanto, compreender a alteração no estado sólido é crucial. Neste trabalho, a combinação de difração de raios X em pó e calorimetria exploratória diferencial (DSC) é introduzida como padrão-ouro para a caracterização do estado sólido dos lipídios. A difração de raios X é o método mais eficiente para rastrear o polimorfismo e o crescimento de cristais. O arranjo polimórfico e o comprimento da lamela são caracterizados nas regiões de grande e pequeno ângulo da difração de raios X, respectivamente. A região de espalhamento de raios X de pequeno ângulo (SAXS) pode ser usada para investigar o crescimento de cristais. A transição de fase e a separação podem ser indicadas. O DSC é usado para rastrear o comportamento térmico dos lipídios, estimar a miscibilidade de aditivos e/ou ingredientes farmacêuticos ativos (IFA) na matriz lipídica e fornecer diagramas de fase. Quatro estudos de caso são apresentados em que os LBEs são usados como material de revestimento ou como matriz de encapsulamento para fornecer sistemas multiparticulados revestidos de lipídios e nanosuspensões lipídicas, respectivamente. O estado sólido lipídico e sua potencial alteração durante o armazenamento são investigados e correlacionados com a alteração na liberação do IFA. Métodos microscópicos qualitativos, como microscopia de luz polarizada e microscopia eletrônica de varredura, são ferramentas complementares para investigar a cristalização em nível micro. Devem ser acrescentados outros métodos analíticos com base no processo de fabrico seleccionado. A relação estrutura-função-processabilidade deve ser entendida cuidadosamente para projetar produtos farmacêuticos robustos e estáveis à base de lipídios.
Introdução
Os lipídios são uma classe de materiais que contêm hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa e seus derivados. Abrangem uma ampla gama de estruturas químicas, incluindo ácidos graxos, acilgliceróis, esteróis e ésteres de esteróis, ceras, fosfolipídios e esfingolípidos1. O uso de lipídios como excipientes farmacêuticos iniciou-se em 1960 para incorporação de fármacos em uma matriz de cera para fornecer formulações de liberação sustentada2. Desde então, os excipientes à base de lipídios (LBEs) ganharam ampla atenção para diversas aplicações, como liberação modificada de medicamentos, mascaramento de sabor, encapsulamento ....
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Protocolo
1. Calorimetria exploratória diferencial (DSC)
- Preparação do instrumento
- Use um calorímetro de varredura diferencial equipado com um intracooler, um amostrador automático e o software para controle de instrumentos e análise de dados.
- Ligue a fonte de gás nitrogênio e ajuste a pressão entre 0,2 e 0,5 bar e ligue o instrumento DSC e o trocador automático de amostras.
- Abra o software e ative o modo de espera clicando no botão Sim . Permitir o equilíbrio do dispositivo por pelo menos uma hora
- Limpe o forno com nitrogênio, clique no ícone Novo Método e vá para Definição do Método. Ative a o....
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Resultados
Correlação entre a transição polimórfica de lipídios e a liberação de API em cristais de API revestidos de lipídios:
Os cristais API revestidos com monoestearato de glicerol são medidos via DSC e raio-x diretamente após o revestimento e após 3 meses de armazenamento em condições aceleradas (40 °C, 75% de umidade relativa)7. O monoestearato de glicerila é um sistema multifásico contendo 40%-55% de monoglicerídeos, 30%-45% de diglicerídeos e 5%-15% de glicerídeos, princi.......
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Discussão
Difração de raios X em pó e DSC foram descritos neste manuscrito como padrão-ouro para a análise do estado sólido de LBEs. A difração de raios X em pó tem a excelente vantagem de processar as medições in situ, com o mínimo de manipulação de estado sólido das amostras durante as medições. Além disso, os capilares cheios de mesmo tipo podem ser armazenados em diferentes condições após as medições iniciais para investigar a alteração do estado sólido durante o armazenamento. Neste trabalho, nos concentramos nas reg.......
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Divulgações
Os autores divulgam todo e qualquer conflito de interesse.
Agradecimentos
O Centro de Investigação em Engenharia Farmacêutica (RCPE) é financiado no âmbito do COMET - Centros de Competência para Excelentes Tecnologias pela BMK, BMDW, Land Steiermark e SFG. O programa COMET é gerido pela FFG.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| CaCl2· 2H2O | Sigma-Aldrich | 223506 | |
| com um saco de membrana de celulose com um corte de 7000 Da, Thermo Scientific Slide-A-Lyzer 7K | Fisher Scientific Inco, EUA | ||
| Software de controle do sistema de raios X | Equipamento | ||
| Unidade de controle do sistema de raios X | Equipamento | ||
| doméstico dedicado HECUSCalorímetro exploratório diferencial (DSC) cadinhos e tampas de alumínio | Netzsch, Alemanha | ||
| Calorímetro exploratório diferencial DSC 204 F1 Phoenix (NETZSCH, Alemanha). | Netzsch, Alemanha | ||
| Dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) | Sigma-Aldrich | 850355P | |
| Aparelho de pá de dissolução II, Erweka DT 828 LH | Erweka GmbH, Langen, Alemanha | ||
| 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 Version 8.0.1 | Netzsch, Germany | 6.239.2-64.51.00 | |
| Origin Pro (OriginLab, Northampton, MA) (software estatístico | OriginLab, Northampton, MA | ||
| Software de Análise de Proteínas | Netzsch, Alemanha | ||
| Tween 65 | Polissorbato 65 | ||
| Witepsol PMF 1683 | IOI OLEO | Éster de triglicerol de ácido estearático/palmítico (parcialmente esterificado) | |
| Witepsol PMF 282 | IOI OLEO | Éster diglicerol de ácido esteárico | |
| Sistema HECUS de raios X composto por uma câmera de foco pontual e dois detectores sensíveis posicionados linearmente Equipamento | doméstico dedicado HECUS |
Referências
- 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....
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Reimpressões e permissões
