Netzsch | Caracterização de fármacos utilizando Análise Térmica
A Análise Térmica, em particular a DSC (Differential Scanning Calorimetry) e a TGA (Thermogravimetric Analysis), fornece informação valiosa no desenvolvimento de medicamentos, estudos de pré-formulação e controlo de qualidade de fármacos (APIs).
Propriedades Físicas e Físico-químicas Fundamentais de APIs e Excipientes
Os ingredientes farmacêuticos sólidos existem na forma cristalina, semi-cristalina ou totalmente amorfa sendo que o estado amorfo pode ser inerente ao produto ou gerado pelo processamento (moagem, liofilização, spray-drying, etc.).
Com a Differential Scanning Calorimetry (DSC), é possível determinar propriedades específicas características de matérias-primas, tais como temperaturas de fusão/cristalização, entalpia de fusão ou temperaturas de transição vítrea. Isto permite estudar o polimorfismo e investigar a pureza deste tipo de materiais.
A Thermogravimetric analysis (TGA) é capaz de detetar solventes residuais (e identificá-los quando combinados com um analisador de gases, como o FT-IR) ou o teor de água dos hidratos. Também é possível investigar a temperatura máxima até à qual o material é termicamente estável – em condições inertes ou sob determinado teor de humidade.
Finalmente, através de avaliação cinética (com NETZSCH Kinetics Neo), as previsões relativas à estabilidade baseadas em medições termoanalíticas podem ser calculadas. Estas permitem estimativas que de outra forma não seriam experimentalmente acessíveis ou teriam um custo elevado.
Estudo de Compatibilidade Fármaco-Excipiente em pré-formulação
Numa determinada fórmula, um API (ingrediente farmacêutico ativo) é misturado com excipientes. Os excipientes têm várias funções como facilitar a administração e libertação do API e proteger o API do ambiente. No entanto, qualquer interação física ou química entre o API e um determinado excipiente pode afetar tanto a biodisponibilidade como a estabilidade da fórmula.
A análise térmica desempenha um papel importante nos estudos de compatibilidade e é frequentemente utilizada para uma rápida avaliação da incompatibilidade físico-química. Entre estas técnicas, a calorimetria diferencial de varrimento (DSC) é atualmente a dominante, embora a análise termogravimétrica (TGA) também possa ajudar. O principal benefício da DSC é a sua capacidade de verificar rapidamente potenciais incompatibilidades entre excipientes e API, derivadas do aparecimento/desaparecimento ou deslocamento de picos e/ou variações nas entalpias de transição correspondentes.
Do laboratório para a produção
Durante a fase de desenvolvimento do medicamento, a tecnologia de fabrico é estudada no laboratório. Depois, o processo de fabrico deve ser transferido para a escala de produção. Isto requer um conhecimento profundo das propriedades físicas de todos os APIs e excipientes envolvidos, juntamente com todos os produtos intermediários.
A calorimetria de varrimento diferencial (DSC), por exemplo, pode ser utilizada para estimar a temperatura crítica da formulação durante a liofilização da substância termolábil, a qual está próxima da temperatura de transição vítrea da solução concentrada ao máximo (Tg’), um valor específico da substância ou da formulação.
Uma forma muito eficiente de produzir comprimidos é a compressão direta, sendo que as propriedades de compactação dos pós farmacêuticos dependem da sua compressibilidade e compactibilidade. A compressibilidade traduz-se pela variação relativa no volume de uma amostra resultante de uma mudança de pressão.
Como a compressão de um API ou de um produto farmacêutico pode desencadear outras modificações físicas, a sua compressibilidade também pode ser influenciada. O DSC é um método rápido e fácil de monitorizar se ocorrerem alterações estruturais durante o processamento.
Garantia da qualidade do produto
Embora os controlos regulares durante a produção façam parte do controlo em processo, o termo controlo de qualidade é tipicamente utilizado após a produção. No entanto, os testes e a libertação de matérias-primas são frequentemente incluídos. Dependendo dos atributos definidos utilizando análise térmica, testes semelhantes podem ser aplicados da mesma forma que durante o processo de desenvolvimento. Isto implica a determinação de temperaturas de fusão ou cristalização, entalpias de fusão (calor de fusão) ou temperaturas de transição vítrea por calorimetria diferencial de varrimento (DSC) para identificação de uma determinada substância ou da sua forma polimórfica.
Os medicamentos devem ter uma data de validade impressa na sua embalagem. Isto requer um programa de testes de estabilidade para determinar o seu prazo de validade e assim garantir que a segurança e eficácia do fármaco não se alterem dentro deste período. Como consequência, são necessários testes demorados. A fim de obter as primeiras informações sobre o prazo de validade de um medicamento muito mais rapidamente, a análise termogravimétrica (TGA), juntamente com a avaliação cinética, pode ajudar.
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Fonte: NETZSCH