Die Bedeutung der Partikelgrößenanalyse für API

Qualität und Kontrolle von Arzneimitteln

Die Qualität von Arzneimitteln hängt von vielen Parametern ab. Die Auflösungsrate des Arzneimittels im menschlichen Körper ist ein wichtiger Aspekt der Arzneimittelqualität und ihrer Kontrolle. Die Auflösungsrate bezieht sich auf die Geschwindigkeit der Aufnahme des Arzneimittels in das Gewebe und die Organe. Bei der Zubereitung fester Arzneimittel muss das vom menschlichen Körper aufgenommene Arzneimittel den Prozess des Zerfalls und der Auflösung durchlaufen. Wenn das Medikament nicht leicht in den Körper freigesetzt wird oder die Auflösungsgeschwindigkeit des Medikaments extrem langsam ist, gibt es ein Problem mit der Akzeptanz dieses bestimmten Medikaments. Andererseits haben einige Arzneimittel eine zu schnelle pharmakologische Wirkung, die sie unsicher machen kann. Wenn sich das Medikament zu schnell auflöst, kann es die Zeit, in der es im menschlichen Körper wirksam sein kann, drastisch verkürzen, aber nicht nur das, es kann auch erhebliche unerwünschte Wirkungen hervorrufen. In diesem Fall ist die Vorbereitung der Kontrolle der Auflösungsrate des Arzneimittels besonders wichtig. Der Auflösungsgrad des Arzneimittels im Lösungsmittel wird durch die Auflösungsrate ausgedrückt. Eine Tablette ist eine gängige Darreichungsform für die orale Aufnahme, und die Auflösungsrate steht in engem Zusammenhang mit der Partikelgrößenverteilung der Roh- und Hilfsstoffe, der Rezepturzusammensetzung, der Partikelhärte und den Verarbeitungsbedingungen. Bei der Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen (API) ist die Partikelgröße ein unverzichtbarer Parameter. Je nach den Anforderungen an die Auflösung der verschiedenen Tabletten sollte die Partikelgröße des Wirkstoffs in verschiedenen Partikelgrößensegmenten kontrolliert werden, um eine maximale Wirksamkeit zu erzielen.

Abbildung 1. Beziehung zwischen den Eigenschaften des Wirkstoffs und der Auflösungsrate

Auflösungsrate

Die Auflösungsrate ist ein wichtiger Bewertungsparameter für F&E-Einrichtungen zur Optimierung der Tablettenformulierung und auch für die Zulassungsbehörden zur Überwachung der Qualität und Wirksamkeit von Tabletten. Sie ist die wichtigste Vorhersagemethode für die Bioverfügbarkeit und Bioäquivalenz von Arzneimitteln. Im Hinblick auf die wichtigsten technischen Anforderungen für die Zulassung von Humanarzneimitteln ist der Zubereitungsprozess nach Ansicht des internationalen Koordinierungsausschusses in China und in vielen anderen Ländern der Welt in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit und der Nachfrage von pharmazeutischen Forschungseinrichtungen gerückt. Egal, ob es sich um die Entwicklung von Generika oder patentierten Arzneimitteln handelt, sie können nicht von der Konsistenzbewertung abweichen, die Forschung zur Arzneimittelauflösung ist jetzt und in unserem Leben für die Zukunft unerlässlich.

Abgesehen von den Tabletten wirkt sich die Partikelgröße des Wirkstoffs bei der Inhalationszubereitung direkt auf die Gleichmäßigkeit der Dosis und die Ablagerungseffizienz in der Lunge aus. Formulierungen mit einer zu großen Partikelgröße werden im Rachenraum aufschlagen und nicht in die Lunge gelangen, während zu kleine Partikel in die Lunge eindringen, dort aber nicht verbleiben, sondern in die Atmosphäre ausgeatmet werden, wobei die optimale Größe zwischen 1 und 7 Mikron liegt. Bei intravenösen Zubereitungen wirken sich große unlösliche Partikel direkt auf die Sicherheit der Formulierung aus. Der pharmazeutische Hilfsstoff, die Partikelgröße, die Morphologie und die Liquidität wirken sich direkt auf die Formbarkeit, die Gleichmäßigkeit und den Zerfall, die Auflösung, die Tablettenhärte und das Aussehen der Zubereitung aus. Daher wird in den weltweiten Arzneibüchern die Erkennung und Bewertung von Arzneimittelpartikeln als ein sehr wichtiger Eigenschaftsparameter angesehen.

Laserbeugungsanalyse der Partikelgrößenverteilung bei Famotidin

Famotidin wird in vielen Darreichungsformen verwendet, darunter Tabletten, Kapseln und injizierbare Arzneimittel. Famotidin ist ein Histamin-H2-Rezeptor-Antagonist, der die Sekretion von Magensäure hemmen kann. Es eignet sich für Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre, Refluxösophagitis, obere gastrointestinale Blutungen, das Zollinger-Ellison-Syndrom und andere Erkrankungen. Die Laserbeugungsmessung der Partikelgrößenverteilung von Roh- und Hilfsstoffen für dieses Produkt wurde in die Arzneibücher vieler Länder aufgenommen. Die Partikelgrößenverteilung wird mit der Laserbeugungstechnik berechnet, wobei das theoretische Mie-Modell die Partikelgrößenverteilung aus der Lichtintensität berechnet, die jeder Detektor nach der Entfaltung erhält. Hier sehen wir die Partikelgrößenverteilung, die aus einer Laserbeugungsanalyse von Famotidin gewonnen wurde.

Abbildung 2. Partikelgrößenverteilungsdiagramm einer einzelnen Famotidinprobe

Abbildung 3. Partikelgrößenanalyse von Famotidin-Proben durch Bettersizer 2600-Messung

Bildanalyse bei Famotidin

Abbildung 5. Bildanalyse von Famotidin-2 bei der BeVision S1-Messung

Bei der Bildanalyse können die Morphologie und die Struktur der Partikel direkt beobachtet und durch mathematische Modelle und komplexe Algorithmen erstellt werden. Bettersize hat die Messtechnik einfach und intuitiv gestaltet, damit jeder Anwender zum Experten werden kann.

Die Beobachtung unter dem Mikroskop zeigt, dass die Dispersionseffekte der beiden Proben gut sind und dass es keine Agglomerationserscheinungen gibt. Bei den Partikeln handelt es sich fast ausschließlich um nadelförmige, durchscheinende Partikel, und die großen Partikel liegen zwischen 100 und 200 um, was mit den vom Laser-Partikelgrößenanalysator gemessenen Daten übereinstimmt.

Schlussfolgerung

Die Laserbeugung ist eine leistungsstarke Technologie, die bei der Bestimmung der Partikelgröße von Roh- und Hilfsstoffen weit verbreitet ist. Die Vorteile dieser Methode liegen in der schnellen Nachweisgeschwindigkeit und der hohen Präzision. Allerdings hat die Laserbeugungstechnologie unüberwindbare Nachteile. Die Laserbeugungstechnologie kann die Größe und Form des pharmazeutischen Wirkstoffs in einer ganzen Kapsel oder Tablette nicht direkt bestimmen. Die Laserbeugung kann nur die Größenverteilung des gesamten Inhaltsstoffs eines Medikaments wie Famotidin zeigen. Daher ist die Verwendung der Bildanalyse für eine Kreuzvalidierung sehr wichtig. Mit dem Bildanalysesystem kann die Größe der Endpartikel intuitiv bestätigt werden, und es kann nicht festgestellt werden, ob die Probe agglomeriert oder gebrochen ist. Bei vielen Zubereitungen ist auch die Form der Primär- und Hilfsstoffkristalle entscheidend. Durch die Kombination dieser beiden Techniken kann nicht nur die Größenverteilung für die Untersuchung der Auflösungsrate auf der Grundlage der Laserbeugung ermittelt werden, sondern auch die Optimierung der Arzneimittelformulierung auf der Grundlage der Bildanalyse ist von großer Bedeutung. Die Qualität von Arzneimitteln ist nicht einfach zu kontrollieren, aber Bettersize kann immer eine großartige Lösung für Partikel in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung bieten.