示差走査熱量測定とX線回折の組み合わせは、脂質ベースの医薬品の固体状態変化を研究するためのゴールドスタンダードです。組み合わせた方法論は、脂質の多型、結晶成長、顔面転移をスクリーニングするための強力なツールであり、スクリーニング、最終挙動、および脂質マトリックスによる薬物の可視性と組み合わされます。この方法論は、脂質の固体状態と彼の医薬品の性能との間の相互作用を理解するために使用することができます。
このような製品は、ナノ脂質製剤からマトリックス錠剤までの範囲であり得る。この手順は、ゲルフリート・ルシン・エベングロイトによって実行されます。ゲルフリートは私たちの研究室の科学者です。
開始するには、窒素ガス供給のスイッチを入れ、圧力を0.2〜0.5バールに設定します。示差走査熱量測定装置またはDSC装置と自動サンプルチェンジャーの電源を入れます。ソフトウェアを開き、をクリックしますはいボタンをクリックしてスタンバイモードをアクティブにし、[信号の表示]をクリックします。
少なくとも1時間、デバイスのキャリブレーションを許可します。炉を窒素でパージします。新しいメソッドアイコンをクリックして、メソッド定義に移動します。
概要ウィンドウが開いたら、温度変調オプションをアクティブにします。ヘッダータブに移動し、サンプルをクリックしてメソッドを選択します。タブ温度プログラムに移動します。
2 つの MFC と保護 MFC の両方を毎分 50 ミリリットルでパージすることを選択します。摂氏20度で待機し、摂氏20度から脂質等温の融解温度以上まで毎分5ケルビンで加熱サイクルし、この温度で5分間保持します。毎分5ケルビンで摂氏0度まで冷却サイクルします。
最終緊急リセット温度をプログラムの最高温度より摂氏10度高く、最終待機温度を摂氏20度に設定します。キャリブレーションタブに移動し、適切な温度と感度のファイルを選択します。メソッドを保存します。
各サンプルの3〜4ミリグラムをアルミニウムるつぼに計量し、各るつぼにロードされた正確な重量を記録します。アルミるつぼを穴の開いた蓋で密封します。るつぼをオートサンプラートレイに置き、ソフトウェアでオートサンプラーモードをアクティブにし、各サンプルの関連する方法でロードします。
サンプル位置、各サンプルのサンプル名と重量、およびサンプルトレイビューウィンドウの参照るつぼの位置を入力します。測定を開始します。データ分析用のソフトウェアを使用して生データを開き、ボタンをクリックして温度と熱流を植えます X時間、X温度.
ポップアップウィンドウで、[等温セグメントを非表示]をクリックします。画面の左側で、解析するカーブのみを選択します。脂質の熱挙動を、温度の関数としてそれぞれ熱の形で吸収または放出されたエネルギーの吸熱イベントと発熱イベントとして確認します。
曲線をクリックしてから、評価と面積の順にクリックします。融解エンタルピーを吸熱曲線下の面積として計算する。ピークの開始と終点の前後に摂氏2〜3度の周りに垂直線を移動して、積分境界を選択します。
ピーク積分の線形ベースラインを選択します。曲線とベースラインの間の面積は、エンタルピーの変化に比例します。[適用]をクリックして計算を終了します。
同様に、結晶化のエンタルピーを発熱曲線下の面積として計算します。融解温度の開始またはT開始を決定するには、解析する曲線をクリックします。そして、評価と発症について。
定量化境界を選択するには、垂直線を曲線の最も直線なセクションに移動します。これは通常、ピークの前後の摂氏約5〜10度です。次に、解析する曲線をクリックして、溶融温度またはTMを決定します。
続いて評価をピークとし、得られた値がピーク最大値となる。密閉管X線発生装置に固定し、制御ユニットと関連ソフトウェアを備えた点集束カメラで構成されるX線散乱システムを使用します。直線的に配置された2つの高感度検出器を使用して、小角と広角の両方のX線散乱領域をカバーします。
コントロールユニットの冷却水システム、真空ポンプ、ガスバルブ、および電源および安全制御システムの電源を入れます。次に、毎分10〜20ミリリットルのガス流量で検出器の電圧制御バルブとパージバルブをオンにします。X線管とスタンバイオプションをオンにして、約10分待ちます。
スタンバイモードをオフにし、X線管の電源を50キロボルトを超えるフルパワーにします。少なくとも30分待ちます。制御ソフトウェアを起動し、[TPFのリセット]をクリックします。
次に、タングステンフィルターを選択して位置を設定します。位置に移動して、タングステンフィルターの位置を固定します。外径約2ミリメートルの特殊なガラスキャピラリーにサンプルを充填し、キャピラリー内の空気の閉じ込めを回避します。
ガラスキャピラリーをワックスで密封し、キャピラリーホルダーに注意深く入れます。サンプル回転のためにモーターのスイッチを入れ、真空バルブを閉じて、圧力が5ミリバールを下回るまで待ちます。ソフトウェアで、両方の検出器の位置分解能を1024に設定し、露光時間を1, 200秒に設定します。
タップツールをクリックしてエネルギー制限を設定し、[エネルギー制限と解像度の設定]をクリックして再起動します。エネルギー制限を400〜900の適切な範囲に設定します。安全シャッターを開き、測定を開始します。
測定ウィンドウに最大80カウント/秒が表示されていることを確認します。これが指定されていない場合は、フィルターの位置を調整します。データを P00 ファイルとしてエクスポートします。
データは、チャネル番号に対する透過と吸収の強度で構成されます。評価用のデータを統計ソフトウェアに転送し、タングステンフィルターで測定した散乱質量を使用して強度を正規化してデータを補正します。回折角の2倍に対する正規化強度のプロットを作成します。
スクリーンリーダーの機能を使用して、小角X線散乱またはSAXS領域と広範囲X線散乱またはWAXS領域の両方で回折ピークを見つけます。自慢方程式を適用して、最大強度に達した回折ピークを相互作用または間隔に計算します。SAXS領域のピーク位置の比率を計算して脂質の結晶対称性を調べ、SAXS領域のメイン回折ピークを使用して結晶子の厚さを定量化します。
古典的なリース正方形を介してピークをガウス関数に適合させ、分析ピークとベースライン、ピークアナライザー、オープンダイアログをクリックして、最大半分の全幅を取得します。ポップアップウィンドウで、オプションを選択します ピークプロを合わせる Yがゼロに等しい定数ベースラインを選択します。
SAXS領域の主回折ピークを選択する。フィットコントロールをクリックして、ピークフィットパラメータを選択します。ガウスアンプ機能を選択します。
パラメータYゼロXC1とA1を固定として設定し、データを適合させます。はめあいから半値で全幅を求めます。最後に、より確実な式を使用して結晶の厚さを計算します。
トリアシルグリセロール分子、サブセル、ラメラ、および結晶性血小板のチューンフォークと椅子の構成をここに示します。代表的な画像は、トリパルミチンおよびWAXSおよびSAXS領域のアルファ型の短い間隔および長い間隔のパターンを示しています。ベータフォームについても同じことがこの画像に示されています。
モノステアリン酸グリセロールでコードされた医薬品有効成分またはAPI結晶は、コーティング直後および加速条件下での3か月の保存後にDSCおよびX線を介して測定されます。加速下で3ヶ月間保存した後のサンプルのDSCデータは、T開始時の吸熱が摂氏55.7度に等しく、残りのアルファ型の融解が摂氏60.2度、TMで摂氏63.8度がベータ型の融解のメインイベントとして2つの重複イベントであることを示しています。多形転移は、分子の傾きによるラメラの厚さの減少と組み合わされたベータ型に典型的な短いD間隔を検出することによってX線データで確認されます。
放出プロファイルの有意な変化も観察され、これは、より密なサブセル配置を伴うアルファ型からベータ型への明らかな多形変換によって説明でき、撥水性表面をもたらす。ここでは、PG13C16C18で部分的にコーディングされたAPI CrystalsのDSCデータ、X線データ、およびAPIリリースプロファイルをコーディング直後および加速条件下で3か月保存した後に示します。保存されたサンプルのDSC分析により、多型や相分離のない変化のないサーモグラムが明らかになりました。
PG3C16C18部分の安定な固体状態はX線パターンにより確認された。WAXS領域は、アルファ形態に関連する保存されたサンプルにおいて4.15オングストロームおよびT0に等しいDの短い間隔に対応するピークを示す。SAXS領域は、2つのL配置を持つラメラ構造に対応する63.7オングストロームに等しいDの長いD間隔で変化していないメインピークを明らかにしました。
脂質マトリックスの安定した固体状態は、コーディングからのAPIの安定した放出プロファイルをもたらします。高品質のX線データを提供するには、キャピラリーを充填するときに粒子間の閉じ込めを避けることが重要です。また、サンプルの種類と利用可能な機器に基づいて露光時間を選択します。
新規医薬品の開発では、脂質の固体状態とAPIとの相互作用をスクリーニングして、適切な製造プロセスを選択し、製品の安定性を予測します。
