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Analisi termica dei materiali farmaceutici

Le tecniche analitiche termiche sono metodi inestimabili per la caratterizzazione i beni e della struttura dei materiali farmaceutici. Queste tecniche analizzano il cambiamento nei beni specifici dell'analito in funzione della temperatura. Questo genere di analisi fornisce le comprensioni apprezzate nella termodinamica e nella cinetica in questione e così i beni dell'analito.

Le tecniche principali dell'analisi termica utilizzate nel settore farmaceutico sono calorimetria di a scansione differenziale (DSC), analisi termica differenziale (DTA), l'analisi termogravimetrica (TGA) e l'analisi meccanica dinamica (DMA).

Beni differenti di studio differente di tecniche del materiale - DSC studia l'entalpia, cingoli di DTA la differenza nella temperatura dell'analito contro un riferimento, le misure di TGA la massa del materiale ed il DMA analizza la deformazione.

Calorimetria di a scansione differenziale

DSC è la tecnica più comunemente usata dell'analisi termica nelle scienze farmaceutiche. È usato per determinare la differenza nella tariffa del calore sfocia nel campione e un materiale di riferimento. Gli strumenti di DSC sono disponibili in un intervallo delle sensibilità per le applicazioni robuste di controllo di qualità e della selezione.

Inizialmente, due tipi di strumenti di DSC erano disponibili - calore-cambiamento continuo DSC (HF-DSC) e compensazione di potenza DSC (pc-DSC). Tuttavia, gli avanzamenti recenti in DSC hanno provocato due nuove versioni - Tzero DSC™ e DSC modulato (M-DSC®) - con miglioramento significativo nella sensibilità e nella risoluzione.

  • M-DSC® - Un M-DSC® differisce da DSC tradizionale nel profilo termico applicato al campione ed alla separazione del segnale risultante di flusso di calore. DSC tradizionale dà un singolo segnale per tutti gli eventi termici che accadono all'interno della gamma di temperature sperimentale, rendente lo duro per interpretare i dati. M-DSC® misura sia la capacità termica che le componenti cinetiche dalla differenza, così rendendola facile interpretare i risultati.
  • Tzero DSC™ - Miglioramenti significativi di offerte di tecnologia di Tzero DSC™ nella risoluzione di temperatura e di sensibilità delle transizioni dovuto la sua progettazione delle cellule che dà due misure differenziali e permette alla calibratura della capacità del calore ed alla resistenza termica dei sensori in funzione della temperatura.

Le tecnologie avanzate di DSC permettono la caratterizzazione accurata di una vasta gamma di materiali farmaceutici amorfi e cristallini compreso le compresse, le proteine e le soluzioni congelate.

Analisi termogravimetrica

Le imprese di TGA cambiano nella massa per identificare e misurare i trattamenti fisici e chimici che hanno luogo sull'applicazione del calore al campione. Questa tecnica è utile nell'analizzare tutti i trattamenti cinetici che comprendono la perdita di Massachusetts.

È utilizzata nelle scienze farmaceutiche per la caratterizzazione degli idrati e la determinazione della vaporizzazione, della decomposizione, o delle temperature della sublimazione. Gli strumenti che permettono l'analisi di DSC e di TGA allo stesso tempo per un singolo campione sono disponibili nel commercio ed offrono i risultati accurati mentre salvano il tempo.

Applicazioni

Le tecniche dell'analisi termica sono utilizzate nella caratterizzazione semi conduttrice in un intervallo delle applicazioni nella ricerca farmaceutica. Questi includono:

  • Studio sui beni fisico-chimici dei solidi cristallini
  • Identificazione dei moduli polimorfici di una sostanza
  • Studio sulla cinetica semi conduttrice quali stabilità accelerata, decomposizione e gli effetti di invecchiamento sulle formulazioni farmaceutiche differenti
  • Formulazioni e cicli ottimali di sviluppo per liofilizzazione
  • Analizzare gli effetti di liofilizzazione

I polimorfi hanno beni fisico-chimici molto differenti e l'identificazione della formazione di polimorfi è molto cruciale durante lo sviluppo di prodotto. DSC è stato usato con successo per identificare le transizioni polimorfiche dovuto la sua capacità di analizzare i campioni a una vasta gamma di temperature che sono necessarie per formazione polimorfa. DSC può anche essere utilizzato nel video dello sviluppo polimorfo durante i termini differenti di fabbricazione o di stoccaggio compreso il riscaldamento, macinante ed asciugantesi.

DSC è stato usato per caratterizzare un sistema solido della dispersione di polivinilpirrolidone e della felodipina. DSC ha rivelato la miscibilità parziale fra le componenti che piombo a miglioramento significativo nella dissoluzione della felodipina e nella cinetica della versione. DSC egualmente si è combinato con altre tecniche per analizzare la dissoluzione delle dispersioni solide della PARITÀ 15000 e del ketoprofene.

M-DSC è stato ampiamente usato nell'ottimizzazione di liofilizzazione e nello studio sulle particelle costruite amorfe dell'itraconazolo con il ftalato dell'acetato di cellulosa ed il ftalato dell'acetato polivinilico. Parecchi studi pubblicati mostrano l'uso di M-DSC caratterizzare una vasta gamma di dispersioni solide e adi formulazioni basate a polimero quali gli idrogel droga caricati, le palline pellicola-rivestite e le dispersioni solide dell'itraconazolo.

Riferimenti

  1. http://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/36776-Thermal-Analysis-A-Review-of-Techniques-and-Applications-in-the-Pharmaceutical-Sciences/
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12176296

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Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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