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医薬品有効成分と賦形剤の適合性:熱分析とソフトウェアにより、迅速かつ簡単に



互換性とは関係における調和を指しますが、科学においても、互換性のある臓器のみをレシピエントに移植できる医学や、一緒に使用できるソフトウェアパッケージを指すコンピューティングにおいても重要な用語です。この概念は、製薬分野でもよく知られており、1つの存在が他の成分の特性、安定性、有効性に影響を与えない場合、2つのコンポーネント(1つの医薬品有効成分(API)と1つの賦形剤)は互換性があります。

薬物と賦形剤の相互作用は、剤形の化学的、物理的、生物学的利用能、安定性に影響を与えます。したがって、薬物賦形剤適合性研究は医薬品開発の重要なステップといえます。

 

 


医薬品有効成分と賦形剤の適合性に関する最初の情報を取得する方法は?


熱分析、特にDSCおよびTGメソッドを使用します。
仕組みを理解するために、相互作用するかどうかに関係なく、2つの成分のDSC曲線を見てみましょう。そのために、各コンポーネントと両方のコンポーネントの混合物(50/50 weight)でDSC測定を実行します。

図1に、APIと賦形剤のDSC曲線と融解ピークを示します。
APIと賦形剤との相互作用がないことを示す結果のDSC曲線(図2)は、APIを使用する製剤にこの賦形剤が推奨されることを示しています。この場合、APIと賦形剤の間には互換性があります。 DSC曲線は同じ温度で変化しない2つの物質の融解ピークを示し続けます。

混合物での新しいピークの発生、ピークの消失、または融解ピークの変化(形状、位置、エンタルピー)は、2つの成分間に相互作用があることを示しています(図3)。ただし、これは必ずしもAPIと賦形剤が適合しないことを意味するわけではありません。非互換性を確認するには、他の手法(X線、分光法、クロマトグラフィーなど)で追加の調査を実施する必要があります。



図1.融解ピークのあるAPI(上)と賦形剤(下)のDSC曲線



図2. 2つのコンポーネント間の相互作用のない混合API +賦形剤のDSC曲線。各融解ピークは、個々の成分のDSC曲線と同じ温度で検出されます。つまり、APIと賦形剤は互換性があります。



図3. 2つのコンポーネント間の混合API +賦形剤WITH相互作用のDSC曲線。 2つの別々の融解ピークの代わりに、1つの吸熱ピークのみが検出されます。

 

 


SuperPositionによる互換性チェックの高速化


このソフトウェア機能により、2つのコンポーネント間で相互作用が発生しなかった場合に、混合物について得られる曲線を描写できます。
この機能を真のDSC曲線、たとえばジクロフェナク(API)およびステアリン酸マグネシウム(賦形剤)のDSC曲線に適用してみましょう。図4は、加熱中の2つの物質のDSC曲線を示しています。



図4.単一コンポーネントのDSC曲線


両方のDSC曲線の重ね合わせ曲線を取得するには、NETZSCH評価ソフトウェアでSuperPositionをクリックし、重ね合わせたい曲線を選択するだけです。質量比を自由に調整することもできます(この例では、50/50の混合があります)。




図5は、混合物の測定曲線(実線)とSuperPositionによって計算された曲線(破線)を比較しています。ジクロフェナクに典型的な融解ピーク(290°C)は、混合物にはもはや現れません。代わりに、ピーク温度が264°Cの広範な吸熱ピークが検出されます。



図5.混合物の測定されたDSC曲線(実線)および重ね合わせで計算された曲線(破線)


2つの曲線に違いはありません(たとえば、10°Cから150°Cの温度範囲での効果の場合)は、混合物が適合していることを示します。例で検出された違いがあるという事実は、ジクロフェナクナトリウムとステアリン酸マグネシウムの間に相互作用があることを示しています。

 

 


結論


医薬品有効成分-賦形剤適合性試験は、剤形の開発における重要な部分です。熱分析、特にDSCおよびTGAメソッドは、医薬品有効成分と賦形剤間の潜在的な相互作用に関する情報を簡単かつ迅速に取得する方法を提供します。

 

 

Compatibility of Drug and Excipient: Faster and Easier By Means of Thermal Analysis and SuperPosition

この記事はNETZSCH Thermal Analysis Blogを翻訳・一部改変したものを掲載しています。

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