Calorimetría de exploración diferencial de productos farmacéuticos

La calorimetría de exploración diferencial (DSC) es una técnica que implica la medición sensible de la diferencia en la cantidad de calor requerida aumentar la temperatura de un analito y del de una referencia (tal como una cubeta de aluminio vacía) en función de temperatura, mientras que guarda ambos en casi la misma temperatura que.

Los anticuerpos monoclonales se analizan usando haber de DSC: molekuul-be/Shutterstock.com

La temperatura de los aumentos del casquillo de la muestra constantemente en un cierto plazo, y la capacidad de calor de la referencia se establece ya sobre el alcance de las temperaturas usadas en el experimento. El calorímetro se guarda en la misma presión permitiendo al flujo del calor ser medido como dimensión de cambio de la entalpía. DSC puede ser de cualquier tipo del calor-fundente o tipos potencia-compensados.

Usos

DSC se utiliza para estudiar transiciones de fase tales como fundir y descomposiciones exotérmicas, y las transiciones de cristal. En estos experimentos, las moléculas cambian a partir de una conformación a otra. También establece los puntos específicos de la temperatura llamados las temperaturas de transición o los puntos de fusión térmicos para las muestras en forma sólida, suspendida o disuelta. Se utiliza mientras que una técnica del control de calidad industrial como puede establecer pureza de la muestra y descubrir la presencia de impureza en una formulación de la droga, por ejemplo. Da una gran cantidad de información con respecto a las propiedades de la comprobación y de la energía de la substancia.

Caracterización de drogas

La industria farmacéutica necesita tener drogas que se han caracterizado exacto con el fin exacto de definir los parámetros de la producción. Esto incluye saber en ocurrirán qué cambios de fase indeseables de la temperatura, por ejemplo, cristalización de una droga. Las condiciones se pueden entonces ajustar para producir la fase deseada, e.g la forma amorfa del polvo.

Anticuerpos monoclonales

Otro campo del uso está en el análisis de los anticuerpos monoclonales que se están utilizando cada vez más para el tratamiento de diversas dolencias. Éstos se deben tramitar para asegurar un estado monomérico para la eficacia terapéutica, y deben ser estables así como no-agregación.

Sin embargo, la purificación y los procedimientos de tolerancia virales se han encontrado para inducir cambios en la conformación molecular debido al entorno ácido. Éstos necesitan ser entendidos correctamente para definir pautas de la fabricación, así como aseguran estabilidad y la agregación mínima del anticuerpo en los niveles del pH usados en las diversas partes del proceso.

Nanosolids

El uso de nanosolids en formulaciones farmacéuticas también se está convirtiendo en un revelado grande, aunque la investigación intensiva en sus propiedades se requiera. Su cuantificación en drogas ha dependido de DSC que puede medir la cantidad de la fase amorfa o cristalina de estas moléculas. Esto ayuda a vigilar la manera que estas composiciones se comportan bajo condiciones experimentales que determinen el marco regulador de los procesos de fabricación.

Las ondas portadoras del lípido de Nanostructured y los nanoparticles sólidos del lípido también se están estudiando como ondas portadoras potenciales en el lanzamiento de la droga, que podría ser del uso más grande de diversos usos terapéuticos. Estos nanospheres parecen ser capaces de entregar las drogas con mayor efecto, de lograr una mejores tolerancia y biodegradabilidad, de ser más bioavailable, y de cruzar la barrera hematoencefálica para apuntar específicamente los tejidos cerebrales.

Los nanoparticles sólidos se pueden utilizar para desarrollar emulsiones, para controlar el índice y el sitio del lanzamiento de la droga, y para formar los liposomas así como para recubrir la droga activa contra la desnaturalización o la avería bioquímica. Por otra parte, es posible desarrollar un ciclo industrial para producir estas partículas a gran escala. Las desventajas de esta formulación incluyen la expulsión de la droga y la eficiencia reducida de la trampa de la droga, que se pueden vencer por métodos diferentes de formación del cristal del nanoparticle. El análisis térmico de estas estructuras se realiza usando DSC.

Formulaciones de estado sólido de la droga

El análisis de estado sólido es responsable la mayor parte de la conveniencia de DSC en la investigación farmacéutica. Los macizo cristalinos y las formas polimórficas pueden ser caracterizados, ser descubiertos y ser determinados. DSC es especialmente importante en el estudio de las dispersiones y de los polímeros sólidos que se están utilizando cada vez más en formulaciones de la droga.

Otro uso está en la investigación sobre la liofilización, así como estudios de las cinéticas de estado sólido de la droga. Esto ayuda a entender cómo las drogas se convierten en diversas condiciones inferiores más o menos estables.  Las condiciones de almacenamiento aceleradas se pueden simular siguieron por DSC de muestras para descubrir la recristalización de la droga después del estiramiento por presión como droga amorfa.

Fuentes:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2977967/
  2. http://instrument-specialists.com/applications/differential-scanning-calorimetry-dsc/
  3. http://particle.dk/methods-analytical-laboratory/dsc-differential-scanning-calorimetry-2/dsc-theory/
  4. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1461534799001819
  5. http://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/36776-Thermal-Analysis-A-Review-of-Techniques-and-Applications-in-the-Pharmaceutical-Sciences/
  6. https://www.rroij.com/open-access/differential-scanning-calorimetry-a-review-11-22.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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