Evaluation of functional characteristics of lactose by inverse gas chromatography
Vědecké články | 2012 | Procedia Engineering | VŠCHT PrahaInstrumentace
Laktosa je nejběžněji používané plnivo v lékové formě díky nízké interakci s API, dobré stabilitě, nízké hygroskopicitě a přijatelné ceně.
Specifická forma (amorfně získaná sprejovým sušením nebo krystalická monohydrát) a její povrchové vlastnosti významně ovlivňují zpracovatelnost, tokové vlastnosti a dlouhodobou stabilitu.
Inverse gas chromatography umožňuje rychlé, reprodukovatelné a nedestruktivní určení disperzní energie povrchu a kyselobazových interakcí plniv.
Cílem bylo porovnat různé šarže amorfní sprejově sušené i krystalické laktosy vyrobené různými technologickými postupy a výrobci s využitím IGC.
Druhá část se zaměřila na vliv relativní vlhkosti (90 % RH) a teploty (313 K) na evoluci povrchové energie a kyselobazových parametrů v čase.
Krystalická laktosa monohydrát vykazovala vyšší disperzní energii povrchu (25–38 mJ/m2) než některé partie sprejově sušené (19–30 mJ/m2), s výraznými odchylkami mezi výrobci.
Specifické interakce ('GSP) s diethyl ether ukázaly, že některé šarže sprejově sušené laktosy mají nižší povrchovou kyselost než krystalické části.
Podmínky 313 K/90 % RH vedly u monohydrátu k postupnému poklesu disperzní energie a rapidnímu snížení electron-acceptor míst.
U sprejově sušené laktosy došlo naopak k nárůstu kyselosti povrchu v čase, ukazujícím na rozdílné chování amorfní a krystalické formy.
Integrace IGC s modelováním pro predikci dlouhodobé stability excipientů.
Rozšíření na další farmaceutické materiály (mikrok. celulóza, nosiče v inhalacích).
Vývoj miniaturizovaných IGC senzorů pro inline kontrolu kvality.
Inverse gas chromatography efektivně odhaluje rozdíly ve povrchových vlastnostech mezi amorfní a krystalickou laktosou z různých šarží a výrobců.
Podmínky zvýšené vlhkosti a teploty vedou k odlišným změnám energie povrchu a acidobazových parametrů jednotlivých forem.
Tyto poznatky mohou vést k optimalizaci volby a skladování laktosy pro různé farmaceutické aplikace.
GC/MSD, GC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Laktosa je nejběžněji používané plnivo v lékové formě díky nízké interakci s API, dobré stabilitě, nízké hygroskopicitě a přijatelné ceně.
Specifická forma (amorfně získaná sprejovým sušením nebo krystalická monohydrát) a její povrchové vlastnosti významně ovlivňují zpracovatelnost, tokové vlastnosti a dlouhodobou stabilitu.
Inverse gas chromatography umožňuje rychlé, reprodukovatelné a nedestruktivní určení disperzní energie povrchu a kyselobazových interakcí plniv.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo porovnat různé šarže amorfní sprejově sušené i krystalické laktosy vyrobené různými technologickými postupy a výrobci s využitím IGC.
Druhá část se zaměřila na vliv relativní vlhkosti (90 % RH) a teploty (313 K) na evoluci povrchové energie a kyselobazových parametrů v čase.
Použitá metodika a instrumentace
- Inverse gas chromatography na přístroji Shimadzu QP 2010 GC-MS s hmotnostním detektorem.
- Přenosný kolonový systém: sloupec 5 mm o.d., 3 mm i.d., 100 mm délka naplněný 200–500 mg laktosy, inertní nosič helium, tok 2 ml/min.
- Probes: n-pentan, n-hexan, n-heptan, n-oktán, benzen, chloroform, acetone, diethyl ether, všechny od Sigma Aldrich 99 %.
- Stanovení disperzní a specifické složky energie povrchu metodikou RT lnVN vs. A·(λL)1/2 podle Schultz et al.
- Total surface area: BET analýza dusíkem při 77 K na Pulse Chemisorb 2700 (Micromeritics).
Hlavní výsledky a diskuse
Krystalická laktosa monohydrát vykazovala vyšší disperzní energii povrchu (25–38 mJ/m2) než některé partie sprejově sušené (19–30 mJ/m2), s výraznými odchylkami mezi výrobci.
Specifické interakce ('GSP) s diethyl ether ukázaly, že některé šarže sprejově sušené laktosy mají nižší povrchovou kyselost než krystalické části.
Podmínky 313 K/90 % RH vedly u monohydrátu k postupnému poklesu disperzní energie a rapidnímu snížení electron-acceptor míst.
U sprejově sušené laktosy došlo naopak k nárůstu kyselosti povrchu v čase, ukazujícím na rozdílné chování amorfní a krystalické formy.
Přínosy a praktické využití metody
- Nedestruktivní sledování kvality a konzistence šarží laktosy během výroby.
- Možnost predikce stability vůči vlhkosti a teplotě pro optimalizaci výrobních parametrů.
- Rychlá charakterizace povrchových vlastností, ovlivňujících tok a smáčivost při výrobě tablet a inhalací.
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace IGC s modelováním pro predikci dlouhodobé stability excipientů.
Rozšíření na další farmaceutické materiály (mikrok. celulóza, nosiče v inhalacích).
Vývoj miniaturizovaných IGC senzorů pro inline kontrolu kvality.
Závěr
Inverse gas chromatography efektivně odhaluje rozdíly ve povrchových vlastnostech mezi amorfní a krystalickou laktosou z různých šarží a výrobců.
Podmínky zvýšené vlhkosti a teploty vedou k odlišným změnám energie povrchu a acidobazových parametrů jednotlivých forem.
Tyto poznatky mohou vést k optimalizaci volby a skladování laktosy pro různé farmaceutické aplikace.
Reference
- Zadow JG. Lactose: Properties and uses. J Dairy Sci. 1984;67(11):2654–2679.
- Fox PF. Advanced Dairy Chemistry: Lactose, water, salts and vitamins. 2nd ed. Springer; 1992.
- Lieberman HA, Lachman L, Schwartz JB. Pharmaceutical dosage forms: tablets. 2nd ed.; Informa Health Care; 1989.
- Ticehurst MD, York P, Rowe RC, Dwivedi SK. Characterisation of the surface properties of α-lactose monohydrate with inverse gas chromatography. Int J Pharm. 1996;141:93–99.
- Levoguer C, Butler D, Thielmann F, Williams D. Characterizing physicochemical properties of pharmaceutical materials. Pharm Technol Eur. 2000;12(11):36–42.
- Newell HE, Buckton G. Investigating whether IGC preferentially probes high-energy sites for mixtures of crystalline and amorphous lactose. Pharm Res. 2004;21(8):1440–1444.
- Planinsek O, Buckton G. Considerations about appropriate use of IGC for amorphous and crystalline powders. J Pharm Sci. 2003;92(6):1286–1294.
- Schultz J, Lavielle L, Martin C. The role of the interface in carbon fibre-epoxy composites. J Adhes. 1987;23:45–60.
- Kumon M et al. Novel approach to DPI carrier lactose with mechanofusion and evaluation by IGC. Chem Pharm Bull. 2006;54(11):1508–1514.
- Nardin M, Papirer E. Relationship between vapor pressure and surface energy of liquids: application of IGC. J Colloid Interface Sci. 1990;137:534–545.
- Somasundaran P. Encyclopedia of surface and colloid science. 2nd ed.; CRC Press; 2006.
- Feeley JC et al. Determination of surface properties and flow characteristics of salbutamol sulphate before and after micronisation. Int J Pharm. 1998;172:89–96.
- Ahlneck C. Chemical and physical stability of drugs in the solid state. Industrial Aspects of Pharmaceutics. Swedish Pharmaceutical Press; 1993.
- Elamin AA, Sebhatu T, Ahlneck C. Use of amorphous model substances to study mechanically activated materials. Int J Pharm. 1995;119(1):25–36.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quantitative characterization of lactose crystalline forms
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note Quantitative characterization of lactose crystalline forms Authors Lactose is an important raw material used in many food and pharmaceutical products. Jeffrey Hirsch, W. J. McCarthy Alpha, alpha monohydrate, and amorphous lactose are among the most common Thermo Fisher…
Klíčová slova
lactose, lactoseamorphous, amorphouscrystalline, crystallineanhydrous, anhydrousmixtures, mixturesforms, formscalibrations, calibrationsnir, nirmonohydrate, monohydrateternary, ternaryconstructed, constructedmodel, modelwere, werecalibration, calibrationbinary
Agilent Molecular Spectroscopy Solutions For the pharmaceutical and biopharmaceutical industries
2022|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Agilent Molecular Spectroscopy Solutions For the pharmaceutical and biopharmaceutical industries Analytical Workflows for Drug Discovery, Drug Development, and Drug Manufacturing Agilent’s innovative molecular spectroscopy products are designed to meet the application requirements that are critical for pharmaceutical and biopharmaceutical laboratories.…
Klíčová slova
vaya, vayacary, caryraman, ramanfluorescent, fluorescentsors, sorsmeggle, meggleprotein, proteincuvettes, cuvettesmonohydrate, monohydratesack, sackfluorescence, fluorescencespectroscopy, spectroscopylactose, lactosestudies, studiesyour
Characterization of Adsorbents for Sample Preparation Processes
|Merck|Prezentace
T402026 EQG Introduction • Overview of Adsorbents Program at Supelco – thermodynamic studies – kinetic studies • Future of Adsorbents Program at Supelco Supelco’s commitment to adsorbents technology has been on-going for more than 2 decades. The research and development…
Klíčová slova
carbopack, carbopackadsorbents, adsorbentsnonspecific, nonspecificadsorbate, adsorbatecarbosieve, carbosieveigc, igcadsorbates, adsorbatesiii, iiikinetic, kineticadsorbent, adsorbentporous, porousstudies, studiesinteractions, interactionsthermodynamic, thermodynamicdft
Identifying Raw Materials Directly Through Paper Sacks
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharma & Biopharma Identifying Raw Materials Directly Through Paper Sacks Using a hand held Vaya Raman spectrometer to reduce the time associated with identifying materials Authors Introduction Frédéric Prullière Agilent Technologies, UK Papers sacks are often used as…
Klíčová slova
vaya, vayasacks, sacksbag, bagbooth, boothraman, ramanmeggle, megglepaper, paperraw, rawdfe, dfequarantine, quarantinesors, sorsmaterials, materialscontainers, containersexcipients, excipientssampling