Se realizaron experimentos para establecer un método basado en difracción láser para la determinación del tamaño de partícula de polvo de lactosa.

Esto se logró utilizando un Bettersizer 2600 equipado con un sistema de dispersión en seco completamente automático. Este dispositivo permitió a los investigadores estudiar sistemáticamente la medición del tamaño de partículas de polvos de lactosa.

Se investigó el impacto de diferentes presiones de dispersión en la medición de la distribución del tamaño de partícula y se llevó a cabo un estudio sobre la precisión del método de dispersión en seco. Una comparación de los resultados de las mediciones reveló que la dispersión en seco puede controlar bien los riesgos y mejorar la correlación de datos.

La importancia de los excipientes

Las propiedades en polvo de un excipiente tienen un efecto significativo en el proceso de preparación y en la calidad general.

Al seleccionar excipientes para una tableta, su prescripción y diseño de proceso se pueden desarrollar utilizando el enfoque científico y cuantitativo más tradicional: midiendo el índice de estudio del polvo del excipiente. Asegurarse de que los excipientes estén adecuadamente controlados cuantitativamente puede ayudar a garantizar la estabilidad y la calidad de los comprimidos.

La USP proporciona normas y directrices claras sobre la determinación del tamaño de las partículas de la materia prima mediante difracción láser; por ejemplo, la estructura y el principio del instrumento, el enfoque específico de las dispersiones húmedas y secas y varios factores deben tenerse en cuenta a lo largo del proceso de medición.

La lactosa sigue siendo uno de los excipientes de comprimidos empleados con más frecuencia, pero a pesar del nivel general de especificidad en la USP, no existe una guía para seleccionar la presión de dispersión y evaluar eficazmente los resultados de los métodos secos y húmedos cuando se trabaja con lactosa.

El experimento que se detalla a continuación implicó una investigación sistemática sobre la medición de la distribución del tamaño de partículas de lactosa de acuerdo con los requisitos de la norma ISO 13320 y la USP.

Experimentar

Instrumentos

Este experimento utilizó un analizador de tamaño de partículas láser Bettersizer 2600 de Bettersize Instruments Ltd. y una báscula electrónica MS303S de Mettler Toledo.

Muestra y reactivo

Se utilizaron dos muestras para la comparación:

  1. Muestra de lactosa no micronizada (número de lote 00116-17)
  2. Muestra de lactosa micronizada

Medición de la distribución del tamaño de partículas y evaluación del método.

El método de dispersión seca transporta partículas de polvo utilizando aire comprimido, lo que hace que las partículas de polvo se dispersen a través del flujo de aire, la colisión de partículas entre sí y la colisión de partículas y tubería.

El polvo de lactosa se compone típicamente de pequeñas partículas de moléculas orgánicas propensas a romperse bajo el estrés del cizallamiento y la colisión.

Es importante asegurarse de que los grandes aglomerados se dispersen sin romper las partículas originales. La USP requiere que se complete una investigación sobre el impacto de la intensidad de dispersión en los resultados de la medición (USP 429).

Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

En los experimentos de dispersión en seco presentados aquí, se llevó a cabo una investigación sobre el efecto de la presión dispersa en los resultados del tamaño de partículas. La presión dispersa osciló entre 0,05 MPa y 4 MPa, con pruebas realizadas cada 0,05 MPa a 0,1 MPa.

Los resultados son los siguientes:

  • Abscisa: presión de dispersión
  • Ordenada: tamaño de partícula
  • Curva azul: D10
  • Curva naranja: D50
  • Curva gris: D90

Figura 1. Datos de titulación por presión de tamaño de partícula de la muestra de lactosa micronizada N ° 2. Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

 

En una curva de titulación de presión ideal, el tamaño de partícula disminuye gradualmente a medida que aumenta la presión de dispersión, y la curva alcanza lentamente un período estable. Si la presión continúa aumentando, la curva continuará moviéndose hacia abajo.

Esta tendencia a la baja corresponde a la dispersión gradual de grandes aglomerados en partículas individuales, y las partículas del fármaco se rompen potencialmente si la presión aumenta más.

En la curva de valoración de presión que se muestra aquí, la muestra de lactosa demostró una plataforma estable notable, ilustrada por los resultados entre 0,1 MPa y 0,2 MPa.

Figura 2. Imagen de partículas de la muestra de lactosa micronizada nº 2. Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

Figura 3. Imagen de partículas de la muestra de lactosa micronizada nº 2. Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

Para una mayor investigación, se capturaron imágenes de muestras de lactosa micronizada (Figura 2 y Figura 3) que confirmaron que la muestra estaba compuesta por partículas de cristales irregulares semitransparentes. Por lo tanto, la muestra correría un mayor riesgo de rotura de partículas durante un aumento de la presión de dispersión seca.

Precisión del método de dispersión en seco

Dado que la lactosa es tan frágil, se investigó la precisión del tamaño de la muestra bajo una presión de dispersión de 0,1 MPa. La Figura 4 y la Figura 5 muestran tanto las curvas de distribución del tamaño de partícula como los datos de repetibilidad para las muestras p-micronizadas y micronizadas.

Número Muestra D10 / μm D50 / μm D90 / μm
72 No 1 lactosa 57.40 141.4 304.1
73 No 1 lactosa 57.15 141.2 304.0
74 No 1 lactosa 57.32 141.2 304.1
RSD 0.22% 0.08% 0.02%

Figura 4. Distribución del tamaño de partícula y RSD de una muestra de lactosa no micronizada (dispersión seca). Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

 

Los resultados de repetibilidad para cada muestra superaron con seguridad los requisitos descritos en la USP: la fluctuación de los datos del D50 fue inferior al 0,5%, mientras que la desviación estándar relativa de los datos del D10 y D90 fue inferior al 1%, destacando la excelente precisión proporcionada por los datos secos. método de dispersión.

Número Muestra D10 / μm D50 / μm D90 / μm
50 No 2 lactosa 7.822 55.80 144.7
51 No 2 lactosa 7.840 55.76 144.0
52 No 2 lactosa 7.813 55.81 144.2
RSD 0.18% 0.05% 0.25%

 

Figura 5. Distribución del tamaño de partícula y RSD de la muestra de lactosa micronizada (dispersión seca). Crédito de la imagen: Bettersize Instruments Ltd.

Conclusión

La dispersión seca es un enfoque adaptativo para medir la distribución del tamaño de partículas que es ideal para usar con lactosa.

Sin embargo, la fragilidad de la lactosa requiere que la presión de prueba sea lo más baja posible para evitar cualquier rotura de las partículas de lactosa originales.

El experimento descrito aquí empleó una presión de 0,1 MPa y pudo lograr buenos resultados.

Expresiones de gratitud

Producido a partir de materiales escritos originalmente por el Dr. Xuebing Li, Shiqi Liu, Mei Li y Liyang Xu de Bettersize Instruments Ltd.