Um pacote de ferramentas analíticas estabelecidas para investigar a alteração do estado sólido de excipientes à base de lipídios

A combinação de calorimetria exploratória diferencial e difração de raios X é um padrão-ouro para alterações investigadas no estado sólido de produtos farmacêuticos à base de lipídios. A metodologia combinada é uma forte ferramenta para o rastreamento do polimorfismo, crescimento cristalino e transição facial de lipídios combinados com a triagem, o comportamento terminal e a visibilidade do fármaco com matriz lipídica. Essa metodologia pode ser utilizada para compreender a interação entre o estado sólido do lipídio e o desempenho de seu produto farmacêutico.

Tais produtos podem ser variados, desde formulações nanolipídicas até comprimidos matriciais. O procedimento será realizado por Gerfried Luschin-Ebengreuth. Gerfried é um cientista do nosso laboratório.

Para começar, ligue o fornecimento de gás nitrogênio e defina a pressão entre 0,2 e 0,5 bar. Ligue o instrumento de calorimetria exploratória diferencial ou DSC e o trocador automático de amostras. Abra o software e clique no botão sim para ativar o modo de espera e, em seguida, clique em exibir sinais.

Aguarde uma calibração do dispositivo por pelo menos uma hora. Purgar o forno com azoto. Clique no ícone do novo método e vá para a definição do método.

Quando a janela de visão geral for aberta, ative a opção de modulação de temperatura. Vá para a guia de cabeçalho e selecione o método clicando em exemplo. Vá para o programa de temperatura da guia.

Selecione purgar dois MFC e MFC protetor ambos a 50 mililitros por minuto. Definir o modo de espera a 20 graus Celsius, ciclo de aquecimento a cinco kelvin por minuto de 20 graus Celsius acima da temperatura de fusão da retenção isotérmica lipídica a esta temperatura durante cinco minutos. Ciclo de resfriamento a zero grau Celsius a cinco Kelvin por minuto.

Defina a temperatura final de redefinição de emergência a uma temperatura de 10 graus Celsius acima da temperatura mais alta do programa e a temperatura final de espera a 20 graus Celsius. Vá para a guia calibração e selecione o arquivo de temperatura e sensibilidade apropriado. Salve o método.

Pesar três a quatro miligramas de cada amostra em cadinhos de alumínio e registar o peso exacto carregado em cada cadinho. Sele o cadinho de alumínio com uma tampa perfurada. Coloque os cadinhos na bandeja do amostrador automático e ative o modo de amostrador automático no software e no método relacionado de carga para cada amostra.

Preencha a posição da amostra, o nome e o peso da amostra de cada amostra, bem como a posição do cadinho de referência na janela de visualização do tabuleiro de amostras. Inicie a medição. Abra os dados brutos usando o software para análise de dados e plante a temperatura versus o fluxo de calor clicando no botão X tempo, X temperatura.

Na janela exibida, clique em ocultar segmentos isotérmicos. No lado esquerdo da tela, selecione apenas as curvas a serem analisadas. Verificar o comportamento térmico dos lipídios como eventos endotérmicos e exotérmicos de energia absorvida ou liberada na forma de calor, respectivamente, em função da temperatura.

Clique na curva seguida de avaliação e área. Para calcular a entalpia de fusão como a área sob a curva de endotermas. Selecione os limites de integração movendo as linhas verticais em torno de dois a três graus Celsius antes e depois do início e do ponto final do pico.

Selecione uma linha de base linear para a integração de pico. A área entre a curva e a linha de base é proporcional à mudança na entalpia. Clique em aplicar para concluir o cálculo.

Da mesma forma, calcule a entalpia de cristalização como a área sob a curva de exotérmicos. Determine o início da temperatura de fusão ou do início em T clicando na curva a ser analisada. E depois na avaliação e no início.

Selecione os limites de quantificação movendo as linhas verticais para a seção mais reta da curva. Isso geralmente é em torno de cinco a 10 graus Celsius antes e depois do pico. Em seguida, determine a temperatura de fusão ou TM clicando na curva a ser analisada.

Seguido de avaliação e pico, o valor obtido é o pico máximo. Use um sistema de espalhamento de raios-X composto por uma câmera de foco de ponto fixada a um gerador de raios-X de tubo selado e equipada com uma unidade de controle e software relacionado. Use dois detectores sensíveis posicionados linearmente para cobrir regiões de dispersão de raios-X pequenas e grandes angulares.

Ligue o sistema de água de arrefecimento na unidade de controlo, na bomba de vácuo, nas válvulas de gás e no sistema de controlo de potência e segurança. Em seguida, ligue as válvulas de controle de tensão e purga para os detectores em um fluxo de gás entre 10 a 20 mililitros por minuto. Ligue o tubo de raios X e a opção de espera e aguarde aproximadamente 10 minutos.

Desligue o modo de espera e ligue o tubo de raios-X para a potência máxima, que é maior que 50 quilovolts. Aguarde pelo menos 30 minutos. Inicie o software de controle e clique em redefinir TPF.

Em seguida, escolha o filtro de tungstênio e defina a posição. Vá para a posição para fixar a posição do filtro de tungstênio. Encher as amostras em capilares de vidro especiais com um diâmetro externo de aproximadamente dois milímetros, evitando qualquer aprisionamento de ar nos capilares.

Sele o capilar de vidro com cera e coloque-o cuidadosamente no suporte capilar. Ligue o motor para a rotação da amostra e feche a válvula de vácuo e aguarde até que a pressão esteja abaixo de cinco milibares. No software, selecione uma resolução de posição de 1024 para ambos os detectores e defina o tempo de exposição para 1.200 segundos.

Clique nas ferramentas de toque para configurar os limites de energia, clique em definir limites de energia e resoluções e reinicie. Defina os limites de energia para uma faixa adequada entre 400 e 900. Abra o obturador de segurança e inicie a medição.

Certifique-se de que a janela de medição mostre um máximo de 80 contagens por segundo. Se isso não for dado, adapte a posição do filtro. Exporte os dados como arquivos P00.

Os dados consistem na intensidade de transmissão e absorção versus o número do canal. Transfira os dados para avaliação para um software estatístico e corrija os dados normalizando as intensidades usando a massa de dispersão medida com o filtro de tungstênio. Crie um gráfico de intensidade normalizada versus duas vezes o ângulo de difração.

Use a função de leitor de tela para encontrar picos de difração em ambos os ângulos de dispersão de raios-X de pequeno ângulo ou SAXS e espalhamento de raios-X de amplo alcance ou regiões WAXS. Aplique a equação de brags para calcular os picos de difração para os quais a intensidade máxima foi alcançada em interação ou espaçamentos. Calcule as razões da posição de pico da região SAXS para descobrir a simetria cristalina dos lipídios e use o pico de difração principal da região SAXS para quantificar a espessura cristalina.

Encaixe o pico em uma função gaussiana através de quadrados alugados clássicos e obtenha a largura total na metade máxima clicando em picos de análise e linhas de base, analisador de pico, diálogo aberto. Na janela exibida, selecione a opção Ajustar Picos Pro. Selecione uma linha de base constante com Y igual a zero.

Selecione o pico de difração principal da região SAXS. Clique no controle de ajuste para selecionar os parâmetros de ajuste de pico. Escolha a função Gauss Amp.

Defina os parâmetros Y zero XC1 e A1 como fixos e ajuste os dados. Obtenha a largura total na metade máxima do ajuste. Finalmente, use a equação mais segura para calcular a espessura cristalina.

As configurações de bifurcação e cadeira de uma molécula de triacilglicerol, a subcélula, a Lamela e a plaqueta cristalina são mostradas aqui. A imagem representativa mostra os padrões de espaçamento curto e longo da forma alfa das regiões Tripalmitin e WAXS e SAXS. O mesmo para o formulário beta é mostrado nesta imagem.

O ingrediente farmacêutico ativo ou cristais API codificados com monoestearato de glicerol são medidos via DSC e raios-x diretamente após o revestimento e após três meses de armazenamento em condições aceleradas. Os dados de DSC de amostras após três meses de armazenamento sob aceleração mostram que uma endoterma no início T é igual a 55,7 graus Celsius com dois eventos sobrepostos a 60,2 graus Celsius para o derretimento da forma alfa restante e na MT é igual a 63,8 graus Celsius como o principal evento para o derretimento da forma beta. A transição polimórfica é confirmada com os dados de raios-x, detectando os espaçamentos D curtos típicos da forma beta combinados com a redução da espessura da Lamela devido à inclinação molecular.

Alteração significativa nos perfis de liberação também foi observada, o que pode ser explicado pela evidente transformação polimórfica da forma alfa para a forma beta com um arranjo subcelular mais denso, resultando em uma superfície repelente à água. Dados de DSC, dados de raios-X e um perfil de liberação de API de Cristais de API codificados com PG13C16C18 parcial diretamente após a codificação e após três meses de armazenamento em condições aceleradas são mostrados aqui. A análise do DSC das amostras armazenadas revelou termogramas inalterados, que não apresentam polimorfismo e separação de fases.

O estado sólido estável de PG3C16C18 parcial foi confirmado pelos padrões radiográficos. A região WAXS mostra um pico correspondente a um espaçamento curto de D igual a 4,15 angstrom e T0 em amostras armazenadas associadas à forma alfa. A região SAXS revelou um pico principal inalterado em um longo espaçamento D de D igual a 63,7 angstrom correspondendo a uma estrutura de lamela com duas configurações L.

O estado sólido estável da matriz lipídica resulta no perfil de liberação estável de API da codificação. Para fornecer dados de raios-X de alta qualidade, é importante evitar o aprisionamento entre as partículas ao preencher os capilares. Também para selecionar um tempo de exposição que é baseado no tipo de amostra e no equipamento disponível.

Durante o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos, a triagem do estado sólido dos lipídios e sua interação com o IFA é usada para selecionar o processo de fabricação adequado e prever a estabilidade do produto.