అమెరికన్ జర్నల్ ఆఫ్ డ్రగ్ డెలివరీ అండ్ థెరప్యూటిక్స్ అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

ఫార్ములేషన్స్ 2017 కాన్ఫరెన్స్: ఫిజికల్ స్టెబిలిటీ అండ్ డ్రగ్ స్ఫటికీకరణ గతిశాస్త్రంలో నిరాకార ఘన విక్షేపణలు -గాబ్రియెల్ సడోవ్స్కీ - TU డార్ట్‌మండ్ విశ్వవిద్యాలయం

గాబ్రియేల్ సడోవ్స్కీ

వియుక్త

తీవ్రమైన నాగరికత వ్యాధుల చికిత్సకు అధిక సంభావ్యతతో (బయో) వైద్య పరిశోధన ద్వారా అధిక-ప్రభావ ఔషధ మందులు నిరంతరం గుర్తించబడతాయి. అయినప్పటికీ, ఇటువంటి మందులు తరచుగా నీటిలో చాలా తక్కువ ద్రావణీయతను ప్రదర్శిస్తాయి (అందువలన బయోరిలవెంట్ మీడియాలో). నిల్వ సమయంలో లేదా పరిపాలన తర్వాత అవి స్ఫటికీకరణకు ఉన్నాయి కాబట్టి, వాటిని భవిష్యత్ తరం ఫార్మాస్యూటికల్స్ అభివృద్ధికి ఉపయోగించలేరు. అందువల్ల, ప్రస్తుతం అభివృద్ధిలో ఉన్న 80% మంచి మందులను వాడకుండా మార్చలేవు. వైద్యాల జీవ లభ్యతను పెంచడానికి అనేక విధానాలు ఉన్నాయి. వాటిలో ఎక్కువ భాగం తీసుకోవడాన్ని తక్కువ-స్థిరమైన కానీ మెరుగైన-కరిగే మార్పుతో రూపొందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది, ఇది ఎక్సిపియెంట్‌ల సహాయంతో స్థిరీకరించడానికి ఉద్దేశించబడింది, ఉదా పాలిమర్లు. అయినప్పటికీ, ఇచ్చిన సరైన ఎక్సైపియెంట్‌ను కనుగొనడం చాలా కష్టం మరియు నేడు సాధారణంగా ఖరీదైన హై-త్రూపుట్ స్క్రీనింగ్ టెక్నిక్‌ల సహాయంతో "ట్రయల్‌ల్యాండ్-ఎర్రర్" విధానం స్థాపించబడింది. ఇది అధునాతన ఫార్ములేషన్‌ల అభివృద్ధికి విపరీతమైన ఖర్చులకు దారి తీస్తుంది మరియు - తగిన సూత్రీకరణ కనుగొనబడినప్పుడు - చాలా ఆశాజనకమైన మందులను ఉపయోగించకుండా కూడా నిరోధిస్తుంది. ఔషధ సూత్రీకరణలు సాధారణంగా తయారీ మరియు ఉపయోగం మధ్య నిల్వ చేయబడాలి కాబట్టి, ఈ కాలంలో వాటి లక్షణాలు మారవని హామీ ఇవ్వాలి. అవి థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఆ మోతాదులో ఉన్న ఔషధాల సూత్రీకరణలో ఔషధ ద్రావణీయత కంటే తక్కువగా ఇది ఉత్తమంగా నిర్ధారించబడుతుంది. రెండోది ఔషధం మరియు ఎక్సిపియెంట్ల రకం, ఉష్ణోగ్రత మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రత చాలా వరకు ప్రభావితమవుతుంది. థర్మోడైనమిక్ మోడల్‌లను (1-3, 5) ఉపయోగించి ASDలలోని డ్రగ్ ద్రావణీయతపై అలాగే వాటి గతి స్థిరత్వంపై తేమ అంచనా వేయవచ్చు. ఇది తేమతో కూడిన పరిస్థితులలో ASD స్ఫటికీకరణ (అస్థిరీకరణ) చేస్తుందా లేదా అనే వాటిని అందిస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, స్ఫటికీకరణ గతిశాస్త్రం యొక్క పరిశోధన సాధారణంగా స్ఫటికాకారత యొక్క పునరావృత పరిశోధనలతో దీర్ఘ-కాల ప్రయోగాలు చేయడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, ఉదాహరణకు X-రే డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా. ఈ పనిలో, ASD లలో డ్రగ్ స్ఫటికీకరణ యొక్క గతిశాస్త్రం తేమతో కూడిన పరిస్థితులలో పాలిమర్లలోని ఔషధ ద్రావణీయత యొక్క స్టేట్ ఆఫ్ ఆర్ట్ థర్మోడైనమిక్ మోడలింగ్తో కలిపి సాధారణ నీటి-సోర్ప్షన్ కొలతల ఆధారంగా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుందని కూడా నిరూపించబడింది. రెండోది ASDలో నీటి సోర్ప్షన్ మరియు డ్రగ్ స్ఫటికీకరణ యొక్క పరస్పర ప్రభావాన్ని లెక్కించడానికి మరియు శోషించబడిన నీరు మరియు స్ఫటికీకరించిన ఔషధం యొక్క పరిమాణాన్ని ఏకకాలంలో అంచనా వేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ప్రయోగాత్మక నీటి సోర్ప్షన్ సమయం విధిగా తెలుసుకోవడం వలన అదనపు ఎక్స్-రే కొలతలు అవసరం లేకుండా నేరుగా ASD స్ఫటికాకారాన్ని అందిస్తుంది. అమోర్ఫాస్ సాలిడ్ డిస్పర్షన్స్ (ASDలు) ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలో పేలవంగా నీటిలో కరిగే ఔషధాల యొక్క ద్రావణీయతను పెంచడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. భౌతిక స్థిరత్వం, అయితే, సూత్రీకరణ అభివృద్ధికి అత్యంత సవాలుగా ఉన్న సమస్యలలో ఒకటిగా మిగిలిపోయింది.అనేక అంశాలు వివిధ యంత్రాంగాల ద్వారా భౌతిక స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు అందువల్ల ఈ కారకాలపై లోతైన అవగాహన అవసరం.

Pharmaceutical scientists are increasingly interested in amorphous drug formulations especially because of their higher dissolution rates. Consequently, the thorough characterization and analysis of these formulations are becoming more and more important for the pharmaceutical industry. Here, fluorescence-lifetime-imaging microscopy (FLIM) was used to monitor the crystallization of an amorphous pharmaceutical compound, indomethacin. Initially, we identified different solid indomethacin forms, amorphous and γ- and α-crystalline, on the basis of their time-resolved fluorescence. All of the studied indomethacin forms showed biexponential decays with characteristic fluorescence lifetimes and amplitudes. Using this information, the crystallization of amorphous indomethacin upon storage in 60 °C was monitored for 10 days with FLIM. The progress of crystallization was detected as lifetime changes both in the FLIM images and in the fluorescence-decay curves extracted from the images. The fluorescence-lifetime amplitudes were used for quantitative analysis of the crystallization process. We also demonstrated that the fluorescence-lifetime distribution of the sample changed during crystallization, and when the sample was not moved between measuring times, the lifetime distribution could also be used for the analysis of the reaction kinetics. The recrystallization of amorphous solid dispersions may lead to a loss in the dissolution rate, and consequently reduce bioavailability. The purpose of this work is to understand factors governing the recrystallization of amorphous drug-polymer solid dispersions, and develop a kinetics model capable of accurately predicting their physical stability. Recrystallization kinetics was measured using differential scanning calorimetry for initially amorphous efavirenz-polyvinylpyrrolidone solid dispersions stored at controlled temperature and relative humidity. The experimental measurements were fitted by a new kinetic model to estimate the recrystallization rate constant and microscopic geometry of crystal growth. The new kinetics model was used to illustrate the governing factors of amorphous solid dispersions stability. Temperature was found to affect efavirenz recrystallization in an Arrhenius manner, while recrystallization rate constant was shown to increase linearly with relative humidity. Polymer content tremendously inhibited the recrystallization process by increasing the crystallization activation energy and decreasing the equilibrium crystallinity. The new kinetic model was validated by the good agreement between model fits and experiment measurements. A small increase in polyvinylpyrrolidone resulted in substantial stability enhancements of efavirenz amorphous solid dispersion. The new established kinetics model provided more accurate predictions than the Avrami equation.

అభివృద్ధిలో పేలవంగా కరిగే ఔషధ సమ్మేళనాల కోసం పెరుగుతున్న ఫ్రీక్వెన్సీతో నిరాకార ఘన వ్యాప్తి (ASDలు) ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ వ్యవస్థలు మెరుగైన భౌతిక మరియు పరిష్కార స్థిరత్వంతో వ్యవస్థను ఉత్పత్తి చేయడానికి పాలిమర్ ద్వారా స్థిరీకరించబడిన నిరాకార క్రియాశీల ఔషధ పదార్ధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ASDలు సాధారణంగా క్రియాశీల ఔషధ పదార్ధం యొక్క స్పష్టమైన ద్రావణీతను మెరుగుపరిచే సాధనంగా మారుతుంది. ఈ సమీక్ష ASDల తయారీ మరియు వర్గీకరణ సాంకేతికతను అర్థం చేసుకోవడం మరియు స్థిరత్వాన్ని అంచనా వేయడంపై దృష్టి పెడుతుంది. సూపర్‌సాచురేషన్ మరియు వివో పనితీరులో అంచనా వేయడంపై సైద్ధాంతిక అవగాహన అవసరం. అదనంగా, ASDని అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు పాఠకులకు నష్టాలు మరియు కీలకమైన ఆపదలను అర్థం చేసుకోవడానికి ముందస్తు మరియు డెవలప్‌మెంట్ ప్రయత్నాల సారాంశం అందించబడుతుంది. నిరాకార ఘన విక్షేపణల ఉపయోగం పేలవంగా కరిగే ఔషధాల యొక్క జీవ లభ్యతను వాటి రేటు మరియు కరిగిపోయే స్థాయిని ఉపయోగించడం ద్వారా పెంచడానికి ఒక ఆసక్తికరమైన వ్యూహం. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీపై అవగాహన లేకపోవడం మరియు వారి ఇన్ వివో ప్రవర్తన ఇప్పటికీ డ్రైవింగ్ పరిశ్రమలో పూర్తి పురోగతికి ఆటంకం కలిగిస్తున్నాయి.

జీవిత చరిత్ర

గాబ్రియేల్ సడోవ్స్కీ TU డార్ట్‌మండ్ విశ్వవిద్యాలయంలో థర్మోడైనమిక్స్‌కు పూర్తి ప్రొఫెసర్. ఆమె అకాడమీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ ఆర్ట్స్ నార్త్ రైన్-వెస్ట్‌ఫాలియా మరియు జర్మన్ అకాడమీ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ సైన్సెస్‌లో సభ్యురాలు. ఆమె జర్మన్ వర్కింగ్ పార్టీ థర్మోడైనమిక్స్ చైర్ మరియు యూరోపియన్ వర్కింగ్ పార్టీ థర్మోడైనమిక్స్ అండ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ ప్రాపర్టీస్‌లో జర్మన్ ప్రతినిధి. కెమికల్, బయోకెమికల్ మరియు ఫార్మాస్యూటికల్ ఇంజినీరింగ్ రంగంలో ఉన్నత-ఖ్యాతి పొందిన జర్నల్స్‌లో ఆమె సుమారు 200 శాస్త్రీయ ప్రచురణల రచయిత. ఆమె పరిశోధన యొక్క ప్రధాన దృష్టి వ్యవస్థల యొక్క థర్మోడైనమిక్ లక్షణాలను ప్రత్యేక ప్రాధాన్యతతో అధ్యయనం చేయడం కానీ జీవ మరియు ఔషధాలను కలిగి ఉన్న వాటికి మాత్రమే పరిమితం కాదు. ఆ వ్యవస్థల యొక్క థర్మోడైనమిక్ స్థిరత్వాన్ని రూపొందించడానికి, ఆమె బృందం 2001లో ప్రచురించబడిన ప్రపంచవ్యాప్తంగా అత్యధికంగా ఉపయోగించే థర్మోడైనమిక్ మోడల్ PC-SAFTని అభివృద్ధి చేసింది. ఆమె తన పనికి అనేక అవార్డులను అందుకుంది, అత్యంత ప్రతిష్టాత్మకమైనది గాట్‌ఫ్రైడ్ విల్హెల్మ్ లీబ్నిజ్ అవార్డు. 2011లో జర్మన్ సైన్స్ ఫౌండేషన్.