Сочетание дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгеновской дифракции является золотым стандартом для исследованных твердотельных изменений фармацевтических продуктов на основе липидов. Комбинированная методология является сильным инструментом для скрининга полиморфизма, роста кристаллов и лицевого перехода липидов в сочетании с скринингом, терминальным поведением и видимостью препарата с липидной матрицей. Данная методика может быть использована для понимания взаимодействия между твердым состоянием липида и производительностью его фармацевтического продукта.
Такие продукты могут варьироваться от нанолипидных составов до матричных таблеток. Процедуру выполнит Герфрид Лушин-Эбенгройт. Герфрид – ученый из нашей лаборатории.
Для начала включите подачу газообразного азота и установите давление между 0,2 и 0,5 бар. Включите дифференциальную сканирующую калориметрию или прибор DSC и устройство автоматической смены образцов. Откройте программное обеспечение и нажмите кнопку «Да», чтобы активировать режим ожидания, а затем нажмите «Просмотреть сигналы».
Разрешите калибровку устройства в течение не менее одного часа. Продуть печь азотом. Нажмите на значок нового метода и перейдите к определению метода.
Когда откроется окно обзора, активируйте параметр температурной модуляции. Перейдите на вкладку заголовка и выберите метод, нажав на пример. Перейдите на вкладку температурная программа.
Выберите продувку двух MFC и защитных MFC со скоростью 50 миллилитров в минуту. Установите режим ожидания при 20 градусах Цельсия, цикл нагрева при пяти кельвинах в минуту от 20 градусов Цельсия до температуры выше температуры плавления изотермических липидов, удерживающих эту температуру в течение пяти минут. Цикл охлаждения до нуля градусов Цельсия при пяти Кельвинах в минуту.
Установите окончательную температуру аварийного сброса на температуру на 10 градусов Цельсия выше самой высокой температуры программы и конечную температуру режима ожидания на уровне 20 градусов Цельсия. Перейдите на вкладку калибровки и выберите соответствующий файл температуры и чувствительности. Сохраните метод.
Взвесьте три-четыре миллиграмма каждого образца в алюминиевые тигли и запишите точный вес, загруженный в каждый тигель. Запечатайте алюминиевый тигель проколотой крышкой. Поместите тигли в лоток автоматического пробоотборника и активируйте режим автоматического пробоотборника в программном обеспечении и загрузите связанный метод для каждого образца.
Заполните положение образца, имя образца и вес каждого образца, а также положение эталонного тигля в окне представления лотка для образцов. Запустите измерение. Откройте необработанные данные с помощью программного обеспечения для анализа данных и установите температуру против теплового потока, нажав на кнопку X time, X temperature.
Во всплывающем окне нажмите на скрыть изотермические сегменты. В левой части экрана выберите только те кривые, которые необходимо проанализировать. Проверьте тепловое поведение липидов как эндотермических и экзотермических событий поглощенной или высвобождаемой энергии в виде тепла соответственно в зависимости от температуры.
Нажмите на кривую, за которой следует оценка и площадь. Вычислить энтальпию слияния как площадь под кривой эндотерм. Выберите границы интеграции, переместив вертикальные линии примерно на два-три градуса Цельсия до и после начала и конечной точки пика.
Выберите линейную базовую линию для пиковой интеграции. Площадь между кривой и базовой линией пропорциональна изменению энтальпии. Нажмите кнопку Применить, чтобы завершить расчет.
Аналогично вычисляем энтальпию кристаллизации как площадь под кривой экзотерм. Определите начало температуры плавления или Т-начало, щелкнув по анализируемой кривой. А затем по оценке и началу.
Выберите границы количественного определения, переместив вертикальные линии на самый прямой участок кривой. Обычно это около пяти-10 градусов по Цельсию до и после пика. Затем определите температуру плавления или ТМ, нажав на кривую, подлежащую анализу.
За которым следует оценка и пик, полученное значение является пиковым максимумом. Используйте систему рассеяния рентгеновских лучей, состоящую из камеры точечной фокусировки, закрепленной на герметичном трубчатом рентгеновском генераторе и оснащенной блоком управления и соответствующим программным обеспечением. Используйте два линейно расположенных чувствительных детектора для покрытия как малых, так и широкоугольных областей рассеяния рентгеновских лучей.
Включите систему охлаждающей воды на блоке управления, вакуумном насосе, газовых клапанах и системе управления питанием и безопасностью. Затем включите клапаны регулирования напряжения и продувки для детекторов при расходе газа от 10 до 20 миллилитров в минуту. Включите рентгеновскую трубку и режим ожидания и подождите около 10 минут.
Выключите режим ожидания и включите рентгеновскую трубку на полную мощность, которая превышает 50 киловольт. Подождите не менее 30 минут. Запустите управляющее программное обеспечение и нажмите на сброс TPF.
Затем выберите Вольфрамовый фильтр и задайте положение. Перейдите в положение, чтобы зафиксировать положение вольфрамового фильтра. Заполните образцы в специальные стеклянные капилляры с внешним диаметром около двух миллиметров, избегая попадания воздуха в капилляры.
Запечатайте стеклянный капилляр воском и аккуратно поместите его в капиллярный держатель. Включите двигатель для вращения образца, закройте вакуумный клапан и подождите, пока давление не окажется ниже пяти миллибар. В программном обеспечении выберите положение с разрешением 1024 для обоих детекторов и установите время экспозиции на 1 200 секунд.
Нажмите на инструменты касания, чтобы настроить ограничения энергии, затем нажмите «Установить ограничения и разрешения энергии» и перезапустите. Установите пределы энергопотребления в подходящем диапазоне от 400 до 900. Откройте защитный затвор и начните измерение.
Убедитесь, что в окне измерения отображается максимум 80 счетчиков в секунду. Если это не указано, измените положение фильтра. Экспортируйте данные в виде файлов P00.
Данные состоят из интенсивности передачи и поглощения по сравнению с номером канала. Передача данных для оценки статистическому программному обеспечению и корректировка данных путем нормализации интенсивностей с использованием массы рассеяния, измеренной с помощью вольфрамового фильтра. Создайте график нормализованной интенсивности по сравнению с двукратным углом дифракции.
Используйте функцию программы чтения с экрана, чтобы найти пики дифракции как в областях рассеяния рентгеновских лучей малого угла или SAXS, так и в областях рассеяния рентгеновских лучей широкого диапазона или WAXS. Примените уравнение Брэгса для вычисления пиков дифракции, для которых максимальная интенсивность была достигнута во взаимодействии или интервалах. Рассчитайте соотношения пикового положения области SAXS, чтобы выяснить кристаллическую симметрию липидов и использовать основной дифракционный пик области SAXS для количественной оценки толщины кристаллита.
Впишите пик в функцию Гаусса через классические арендованные квадраты и получите полную ширину в половину максимума, щелкнув по пиковым и базовым линиям анализа, пиковому анализатору, открытому диалогу. Во всплывающем окне выберите параметр Fit Peaks Pro. Выберите постоянную базовую линию с равным нулю Y.
Выберите основной дифракционный пик области SAXS. Нажмите на элемент управления подгонкой, чтобы выбрать пиковые параметры подгонки. Выберите функцию усилителя Гаусса.
Установите параметры Y zero XC1 и A1 как фиксированные и подберите данные. Получите полную ширину в половину максимума от посадки. Наконец, используйте уравнение surer для вычисления толщины кристалла.
Здесь показаны конфигурации вилки и стула молекулы триацилглицерина, субклеточки, ламели и кристаллического тромбоцита. Репрезентативное изображение показывает короткие интервалы и длинные интервалы альфа-формы областей трипалмитина и WAXS и SAXS. То же самое для бета-формы показано на этом рисунке.
Активный фармацевтический ингредиент или кристаллы API, кодированные моностеаратом глицерина, измеряют с помощью DSC и рентгеновского излучения непосредственно после нанесения покрытия и после трех месяцев хранения в ускоренных условиях. Данные DSC образцов после трех месяцев хранения в ускоренном режиме показывают, что эндотерм при Т-начале равен 55,7 градусам Цельсия с двумя перекрывающимися событиями при 60,2 градусах Цельсия для плавления оставшейся альфа-формы и при ТМ равным 63,8 градусам Цельсия в качестве основного события для плавления бета-формы. Полиморфный переход подтверждается рентгеновскими данными путем обнаружения коротких D-интервалов, характерных для бета-формы, в сочетании с уменьшением толщины ламели из-за молекулярного наклона.
Также наблюдалось значительное изменение в профилях высвобождения, которое может быть объяснено очевидным полиморфным преобразованием альфа-формы в бета-форму с более плотным расположением подклеток, что приводит к водоотталкивающей поверхности. Здесь показаны данные DSC, рентгеновские данные и профиль выпуска API кристаллов API, закодированных с помощью PG13C16C18, частичные непосредственно после кодирования и после трех месяцев хранения в ускоренных условиях. DSC-анализ хранящихся образцов выявил неизмененные термограммы, которые не изображают полиморфизм и фазовое разделение.
Стабильное твердое состояние части PG3C16C18 было подтверждено рентгеновскими картинами. Область WAXS показывает пик, соответствующий короткому интервалу D, равному 4,15 ангстрем и T0 в сохраненных образцах, связанных с альфа-формой. Область SAXS показала неизмененный главный пик на длинном D-интервале D, равный 63,7 ангстрем, соответствующий структуре ламелей с двумя L-конфигурациями.
Стабильное твердое состояние липидной матрицы приводит к стабильному профилю высвобождения API из кодирования. Чтобы обеспечить высокое качество рентгеновских данных, важно избегать попадания между частицами при заполнении капилляров. Также выбрать время экспозиции, которое основано на типе образца и доступном оборудовании.
Во время разработки новых фармацевтических продуктов скрининг твердого состояния липидов и их взаимодействия с API используется для выбора подходящего производственного процесса и прогнозирования стабильности продукта.
