İçindekiler
İlaç endüstrisi, aktif farmasötik bileşenlerin stabilitesini ve termal davranışını hassas bir şekilde değerlendirmek gibi sürekli bir zorlukla karşı karşıyadır. Özellikle katı veya kristal formdaki API’ler (farmasötik olarak aktif bileşenler) için termal analizin önemli bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. termal anali̇ze vazgeçilmez bir araç olarak kendini kanıtlamıştır. Termogravimetri (TG) ve dinamik diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) tek bir analiz adımında. Bu yöntem kombinasyonu, kütle değişimlerini ve kalorifik etkileri aynı numune üzerinde eş zamanlı olarak kaydetmeyi mümkün kılarak, ayrı ölçümlerin belirsizlikleri olmadan sonuçların doğrudan korelasyonunu sağlar. Özellikle yüksek kaliteli aktif farmasötik bileşenlerin araştırılması ve geliştirilmesinde sıklıkla olduğu gibi numune miktarları sınırlı olduğunda
Kritik geçiş noktalarının belirlenmesi
Bu Eşzamanlı Termal Analiz (STA) farmasötik geliştirme ve kalite kontrol için büyük önem taşıyan kritik termal geçiş noktalarını belirlemek için anahtar bir yöntemdir.
Bu geçiş noktaları, farmasötik olarak aktif maddelerin (API) işleme koşullarını ve depolama stabilitesini önemli ölçüde belirler.
Anahtar geçiş noktaları:
- Erime noktası: Aktif bileşenlerin işlenmesi ve depolanması için çok önemlidir.
- Camsı geçiş sıcaklığı (Tg): Amorf veya yarı-kristal maddelerin yumuşadığı sıcaklık aralığını tanımlar. Kararlı, katı görünümün kaybolduğu ve bu nedenle depolama güvenliğinin bozulabileceği sınırı karakterize eder.
- Bozunma sıcaklığı: Kararlı proses ve depolama sıcaklıkları oluşturmak için başlangıç sıcaklığının hassas bir şekilde belirlenmesi.
- Faz geçişleri: Belirli erime veya dönüşüm sıcaklıkları temelinde polimorfik kristal formlarının karakterizasyonu.
STA’nın DSC bileşeni bu geçişleri karakteristik endotermik veya ekzotermik pikler olarak tanırken, TG eğrisi karşılık gelen kütle kayıplarını belgelemektedir. Bir azalma
Nem hassasiyetinin değerlendirilmesi
Birçok aktif farmasötik bileşen belirgin higroskopik davranış sergiler, bu nedenle bağıl nemdeki küçük değişiklikler bile su emilimini ve dolayısıyla stabiliteyi önemli ölçüde etkileyebilir. Bu STA buharlaşma veya kristalleşme suyu yoluyla nem kaybının nicel olarak belirlenmesini sağlar (1).
Nem duyarlılığının analiz edilmesi, stabilite değerlendirmesi için gerekli olan birkaç kritik parametreyi içerir. Suyun adsorpsiyonu ve desorpsiyonu, TG sinyalinde ayrık kütle değişiklikleri olarak görünür hale gelirken, eşlik eden ısı veya sıcaklık değişiklikleri suyun bağlanma biçimi hakkında sonuçlar çıkarılmasına olanak tanır.
Önemli değerleme parametreleri:
- Su emme kapasitesi: emilen su miktarının numune kütlesine oranı
- Denge nem içeriği: tanımlanmış koşullar altında nem dengesi durumu
- Sorpsiyon-desorpsiyon izotermleri: Nem miktarı ve bağıl nem arasındaki ilişki
- Kristal su içeriği: yapısal olarak bağlı su oranı
- Nem emiliminin kinetiği: su emilim/serbest bırakma oranı Amorf API kristallerinde nem emilimi, camsı geçiş sıcaklığının düşmesine yol açar ve bu da depolama veya taşıma sırasında yeniden kristalleşme eğiliminin arttığı bir alanla sonuçlanabilir (2).
Termal ayrışma ve depolama kararlılığı
Termal ayrışma, kimyasal bütünlüğü ve dolayısıyla etkinliği doğrudan etkileyebileceğinden, aktif farmasötik bileşenlerin depolama stabilitesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Bu Eşzamanlı Termal Analiz (STA) kütle değişikliklerinin yanı sıra endotermik ve ekzotermik etkilerin eşzamanlı tespiti yoluyla bu tür süreçlerin erken tanımlanmasını sağlar.
Klasik termal ayrışmaya ek olarak, oksidasyon reaksiyonları da merkezi bir rol oynayabilir. Bunlar genellikle oksijen moleküler yapıya dahil olduğu için kütlenin artmasına yol açar. Kısmi oksidasyon bile kimyasal yapıyı değiştirebilir ve böylece farmakolojik etkiyi bozabilir – genellikle gerçek ayrışma meydana gelmeden çok önce.
Bir diğer kritik faktör de denatürasyondur: termal veya oksidatif etkiler özellikle biyoteknolojik olarak üretilen veya protein bazlı aktif bileşenlerin doğal yapılarını kaybetmelerine neden olur. Bu durum aktivite kaybına, agregat oluşumuna veya salınımın değişmesine yol açabilir ve dolayısıyla preparatın stabilitesi üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir.
Bozulma veya denatürasyonun başlangıç sıcaklığının kesin olarak belirlenmesi, depolama, taşıma ve işleme için üst sınırı tanımladığından araştırma ve kalite kontrol için gereklidir. Kısa süreli aşımlar bile geri dönüşü olmayan yapısal değişikliklere neden olabilir. Yardımları ile STA ve ilgili kinetik modelleme sayesinde, bir ilaç maddesinin raf ömrü de tanımlanmış saklama koşulları altında güvenilir bir şekilde tahmin edilebilir.
Depolama kararlılığı üzerindeki etkiler:
- Bozulma ve etkinlik kaybı: kimyasal ayrışma veya denatürasyon nedeniyle aktif bileşen konsantrasyonunda azalma
- Oksidasyon: Oksijen katılımı nedeniyle kütle artışı ve yapısal değişim
- Bozunma ürünlerinin oluşumu: Kimyasal veya toksikolojik olarak ilgili yan ürünlerin oluşumu
- Nem ile etkileşim: Artan nem ile termal stabilitede azalma ve olası hidroliz süreçleri
- Uzun vadeli prognoz: termokinetik modelleme kullanılarak tanımlanmış koşullar altında raf ömrünün tahmini
Sonuç
Bu Eşzamanlı Termal Analiz ilaç endüstrisindeki laboratuvarlara, araştırmacılara ve mühendislere son derece hassas, tekrarlanabilir ve zaman açısından verimli bir araç sağlar. API kristallerinin nem duyarlılığının, termal geçişlerinin ve ayrışma süreçlerinin derinlemesine ve güvenilir bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Özellikle GMP koşulları altında ve kalite güvencesi bağlamında STA, API’lerin en yüksek bilimsel düzeyde geliştirilmesini ve depolanmasını sağlar. Yöntem, kritik geçiş noktalarının hassas bir şekilde tanımlanmasını, nem hassasiyetinin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesini ve termal ve kimyasal-yapısal bozunma davranışının eksiksiz bir şekilde karakterize edilmesini sağlar. Bu da hem etken madde analizinin güvenliğini hem de geliştirme, kalite kontrol ve stabilite testlerinin verimliliğini önemli ölçüde artırır.
Kaynakların listesi
(1) DocCheck Flexikon: Farmasötik kristallerin stabilitesi.
https://flexikon.doccheck.com/de/Stabilit%C3%A4tspr%C3%BCfung_(Eczane)
(2) Deutsche Apotheker Zeitung: Ayrışma reaksiyonlarında ustalaşmak.
https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2015/daz-52-2015/zersetzungs-reaktionen-beherrschen
