Resumo
Este estudo mede o tamanho das partículas de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) formados por sal usando o analisador de tamanho de partículas Bettersizer 2600 com o módulo BT-80N Pro. Dada a alta solubilidade em água desses APIs, solventes orgânicos foram utilizados para dispersão. Três APIs formados por sal foram analisados, demonstrando boa repetibilidade e características únicas de tamanho de partícula. O instrumento ajuda efetivamente na otimização de processos de formulação e fabricação de medicamentos.
Introdução
Na indústria farmacêutica, o tamanho de partícula de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) desempenha um papel crítico no desenvolvimento e garantia de qualidade de produtos farmacêuticos. O tamanho das partículas pode influenciar significativamente os principais fatores de desempenho, como taxa de dissolução, biodisponibilidade, uniformidade de conteúdo e estabilidade do produto final do medicamento.
Além disso, o tamanho das partículas afeta a capacidade de fabricação do produto, impactando a fluidez, a uniformidade da mistura e a compatibilidade, fatores que, em última análise, contribuem para a segurança, eficácia e qualidade geral do medicamento. O Sistema de Classificação Biofarmacêutica (BCS) categoriza os APIs em quatro categorias (I, II, III, IV) com base em suas características de solubilidade e permeabilidade. Os medicamentos de classe II, que têm baixa solubilidade, mas alta permeabilidade, são particularmente desafiadores porque sua baixa solubilidade pode limitar a dissolução do medicamento, reduzindo potencialmente a biodisponibilidade e a eficácia terapêutica. Para superar essa limitação, os pesquisadores farmacêuticos geralmente empregam estratégias de formação de sal.
Um "API formado por sal" se refere a um API que foi modificado quimicamente pela formação de um sal com outro composto, normalmente um ácido ou base, para melhorar suas propriedades físico-químicas de solubilidade para aumentar a biodisponibilidade do composto.
Dada a importância dos APIs formados por sal, a análise precisa do tamanho de partícula é essencial. A técnica de difração a laser (LD) é amplamente usada para análise do tamanho de partícula, particularmente o método de dispersão úmida. No entanto, esse método encontra desafios quando aplicado a APIs formados por sal altamente solúveis em água. O meio de dispersão úmida tradicional, água, não é mais adequado, pois pode causar rápida dissolução desses compostos, comprometendo a precisão da medição. Para resolver isso, solventes orgânicos são frequentemente usados como um meio de dispersão alternativo. Embora eficazes, solventes orgânicos introduzem complexidades adicionais, como requisitos de compatibilidade de material mais rigorosos para o instrumento e processos de dispersão mais intrincados devido às diferenças de viscosidade e densidade. Esses fatos podem afetar a precisão e a confiabilidade das medições de tamanho de partícula.
Nesta nota de aplicação, o Bettersizer 2600, equipado com o acessório BT-80N Pro, foi usado para medir o tamanho de partícula de diferentes APIs formadas por sal dispersas em solventes orgânicos.
Experimento
Materiais
Três diferentes ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) formados por sal foram selecionados para análise do tamanho de partícula: sulfato (#1), sal de sódio (#2) e cloridrato (#3).
Métodos
A distribuição do tamanho de partícula de três amostras foi medida usando o Bettersizer 2600 equipado com o BT-80N Pro, uma unidade de dispersão anticorrosiva.
- O BT-80N Pro é especialmente projetado com recursos exclusivos, incluindo:
- Capacidade de suportar solventes orgânicos e corrosivos.
- Operar sob o controle do software Bettersizer, reduzindo o erro humano e garantindo resultados reprodutíveis.
Para melhorar a precisão dos dados, uma etapa de pré-dispersão foi realizada antes da análise do tamanho de partícula. O guia de pré-dispersão da amostra para dispersão úmida foi mostrado na Figura 2.
As suspensões de amostra foram preparadas misturando 40 mg de cada pó seco com 40 mL de óleo branco (também conhecido como parafina líquida), seguido de agitação. As suspensões foram então submetidas a tratamento ultrassônico por 3 minutos usando uma sonda ultrassônica para garantir dispersão estável.
Uma vez que a pré-dispersão foi concluída, as suspensões foram transferidas em alíquotas para o tanque de circulação do BT 80N Pro até que um nível de obscurecimento apropriado fosse alcançado. As medições foram conduzidas a uma velocidade de circulação de 800 rpm. Cada amostra foi testada seis vezes para avaliar a repetibilidade do resultado e o desvio padrão relativo foi calculado para avaliar a consistência dos resultados.
Resultados
Usando a Amostra nº 3 como exemplo, os resultados são apresentados na Figura 3. Em um processo de dispersão de 6 minutos, os valores D10, D50 e D90 da Amostra nº 3 exibiram variação mínima. Isso indica que a amostra se dispersa uniformemente no solvente orgânico e mantém a estabilidade, facilitando a aquisição de dados confiáveis.
Figura 3: Alterações em D10, D50 e D90 da Amostra nº 3 em 6 minutos de dispersão.
Conforme mostrado na Tabela 1, os desvios padrão relativos (RSD) para os valores D10, D50 e D90 de todas as três amostras em seis testes foram consistentemente abaixo de 0,5%. Este alto nível de repetibilidade confirma que as amostras foram adequadamente dispersas, garantindo tanto a confiabilidade do método quanto a precisão dos resultados de distribuição do tamanho de partícula (PSD).
Conforme mostrado abaixo, a Figura 4 ilustra a distribuição do tamanho de partícula (PSD) dos três APIs formados por sal, enquanto a Tabela 2 resume seus valores D10, D50 e D90. Cada API formado por sal exibe um perfil de tamanho de partícula distinto, que pode ser atribuído a diferenças em sua estrutura cristalina e processos de produção. Variações nos padrões de crescimento de cristais, influências pela estrutura do cristal, bem como fatores como condições de cristalização, métodos de secagem e técnicas de moagem podem levar a diferenças significativas no tamanho das partículas.
Conclusão
O Bettersizer 2600 com seu design modular oferece versatilidade excepcional para análise do tamanho das partículas. Seus diversos módulos de sistema de dispersão suportam métodos de dispersão seca e úmida, permitindo que ele atenda a uma ampla gama de requisitos de teste.
Nesta nota de aplicação, o Bettersizer 2600 junto o com o acessório BT-80N Pro foi selecionado para acomodar as características específicas de APIs formadas por sal. Os desvios padrão relativos (RSD) dos valores D50 são 0,44%, 0,22% e 0,07%, demonstrando excelente repetibilidade na medição. Com sua alta precisão e resultados estáveis, o Bettersizer 2600 prova ser um instrumento confiável e avançado para analisar o tamanho de partícula de medicamentos formados por sal. A capacidade suporta melhorias na formulação de medicamentos, garante a consistência do produto e ajuda a otimizar os processos de fabricação.