Riduzione dei tempi di test dei farmaci farmaceutici
La "durata di conservazione" è la quantità totale di tempo in cui un prodotto può essere conservato ed essere comunque sicuro ed efficace per l'uso. La durata di conservazione dei prodotti farmaceutici può essere influenzata da una serie di fattori, come:
– Luce
- Condizioni di temperatura
- Umidità
- Atmosfera di gas
Determinare la durata di conservazione di un prodotto di solito richiede test che richiedono tempo.
Come si può testare la durata di conservazione dei farmaci, senza richiedere lunghi tempi di prova? Le prime previsioni sulla durata di conservazione di un farmaco, in particolare la sua stabilità termica, possono essere ottenute utilizzando misurazioni termogravimetriche con valutazione cinetica. Questo può richiedere da ore a giorni per essere eseguito.
Cosa è necessario per ottenere previsioni a 5 anni in poche ore?
- Una termobilancia, un dispositivo che memorizza le variazioni di massa del campione durante il suo riscaldamento
- Kinetics Neo, un software che determina la cinetica della reazione di decomposizione
Quali sono i prossimi passi?
- Effettua misurazioni TGA a diverse velocità di riscaldamento
- Eseguire la valutazione della cinetica con il software Kinetics Neo
- Prevedere il comportamento del campione per temperature e tempi specificati utilizzando il modello cinetico
- Confronta una misurazione a una temperatura isotermica con la curva calcolata da Kinetics Neo per convalidare il modello cinetico
Ad esempio, verrà utilizzato il clavulanato di potassio. Questa è una sostanza farmaceutica che viene solitamente utilizzata con l'antibiotico amoxicillina per aumentarne l'efficacia.
1. Misurazioni TG a differenti velocità di riscaldamento
La Figura 1 mostra le curve TGA e DTG (derivata prima) della misurazione sul clavulanato di potassio a 10 K / min in un'atmosfera dinamica di azoto. La fase iniziale di perdita di massa viene identificata tra la temperatura ambiente e 120 ° C.
Ciò è causato dall'evaporazione dell'acqua di superficie. Dopo questo ci sono altre tre fasi di perdita di massa che si trovano tra 120 ° C e 600 ° C, queste sono dovute alla decomposizione del clavulanato di potassio.
Figura 1. Misurazione TGA su clavulanato di potassio in crogioli forati a 10 K / min in un'atmosfera dinamica di azoto, linee continue: TGA, linee tratteggiate: DTG.
La Figura 2 mostra le curve TGA e DTG (derivata prima) del clavulanato di potassio a velocità di riscaldamento di 1, 3, 5 e 10 K / min. Le fasi di perdita di massa in questo sono spostate a temperature più elevate con l'aumentare della velocità di riscaldamento (influenza cinetica). Prendendo come esempio una velocità di riscaldamento di 1 K / min, la prima fase di decomposizione inizia a 167 ° C (picco DTG), mentre a una velocità di riscaldamento di 10 K / min, la prima fase di decomposizione si verifica a 184 ° C (picco DTG ).
Figura 2. Misurazione della TGA su clavulanato di potassio in crogioli forati a differenti velocità di riscaldamento in un'atmosfera dinamica di azoto, linee continue: TGA, linee tratteggiate: DTG.
2. Misure TG e Cinetica Neo
Poiché la decomposizione dipende dalla velocità di riscaldamento, consente la valutazione della cinetica di decomposizione. A tale scopo è possibile utilizzare il software NETZSCH Kinetics Neo. Kinetics Neo mostra un modello cinetico che ha cinque fasi consecutive dell'ennesimo ordine. Questo modello calcola i parametri cinetici di ciascuno dei passaggi (es. Fattore pre-esponenziale ed energia di attivazione), tuttavia il rilascio di acqua non viene preso in considerazione per il calcolo.
La Figura 3 mostra un confronto tra le curve misurate (linee tratteggiate) e le curve calcolate (linee continue) del modello a 5 fasi scelto. Mostra che le curve misurate e calcolate si correlano molto bene.
