Comment déterminer l'activité de l'eau dans les excipients pharmaceutiques ?

Protéger les excipients de la dégradation et empêcher la croissance microbienne

Les excipients sont des ingrédients pharmaceutiques inactifs qui sont ajoutés aux formulations pharmaceutiques en même temps que l'ingrédient pharmaceutique actif (IPA) afin d'améliorer les performances globales, la stabilité et l'apparence du médicament.

Les excipients sont donc des composants importants dans la plupart des produits pharmaceutiques. Ils jouent un rôle essentiel dans la formulation de formes galéniques stables pour faciliter le processus de fabrication, protéger l'IPA, agir comme agent de charge et améliorer la biodisponibilité (solubilité, dissolution ou perméabilité), la Sécurité ou l'acceptation par le patient du médicament primaire.

De nombreux excipients tels que l'amidon prégélatinisé, les dérivés de la cellulose, le magaldrate et la gélatine sont, à des degrés divers, hygroscopiques ; en d'autres termes, ils absorbent facilement l'humidité de l'environnement. Cela peut entraîner un certain nombre de problèmes potentiels, notamment

• Dégradation et détérioration de l'excipient et de l'IPA
• Modification des propriétés chimiques et physiques du produit
• Le développement de micro-organismes et la contamination potentielle des produits
• Une réduction de la puissance ou de l'efficacité de l'ingrédient actif

En règle générale, les excipients ont une structure matricielle cristalline ou am orphe. Les structures cristallines, en particulier, peuvent être sensibles aux changements des niveaux d'humidité, mesurés par l'activité de l'eau (aw). Par exemple, des écarts dans les eaux d'hydratation ou de déliquescence - l'absorption ou la perte d'humidité - peuvent affecter les propriétés de dissolution des comprimés et des poudres pharmaceutiques et dégrader l'efficacité de l'IPA. Dans de nombreux cas, les variations de l'activité de l'eau causées par un mauvais contrôle de la température du milieu environnant peuvent entraîner des changements soudains des propriétés des matériaux ; cela est particulièrement vrai pour la déliquescence, où les augmentations progressives de l'activité de l'eau ont un effet minime, jusqu'à ce qu'un point critique soit atteint où une petite augmentation supplémentaire provoque une augmentation disproportionnée de la teneur en humidité créant un état saturé qui a un effet dramatique sur les propriétés des matériaux.

En comparaison, les structures matricielles amorphes existent normalement dans un état vitreux peu humide et relativement stable. Sommaire, ces produits peuvent être sensibles aux changements de température et d'activité de l'eau, où une augmentation de la teneur en humidité provoque une transition vitreuse, la matrice amorphe passant progressivement d'un état vitreux à un état caoutchouteux. Là encore, cette transition peut se produire soudainement et avoir un impact significatif sur les Matériaux, comme l'effondrement de la structure, la réduction des propriétés de dissolution et une propension accrue à l'agglutination ou à la cristallisation.

Il est important de noter que dans les deux formes d'excipients, une augmentation de l'activité de l'eau au-delà d'un point critique peut créer les conditions dans lesquelles les micro-organismes peuvent commencer à se propager.

L'importance de la mesure de l'activité de l'eau

Comme il ressort clairement de la description ci-dessus, la capacité à mesurer l'activité de l'eau est essentielle pour comprendre et prévoir le comportement des excipients dans différentes conditions, ainsi que pour le contrôle de la qualité, la traçabilité et la conformité aux réglementations.

Une fois qu'un excipient ou un produit pharmaceutique particulier a été testé dans différentes conditions de développement, de fabrication et de stockage, il devient possible de créer un profil d'activité de l'eau, par rapport auquel la surveillance ultérieure du contrôle de la qualité peut être comparée. D'une manière générale, il s'agit de comprendre le point critique d'activité de l'eau à partir duquel des changements dans les propriétés des matériaux peuvent se produire, puis de s'assurer que les conditions du processus ou de l'environnement sont maintenues de manière à ce que l'activité de l'eau, et donc la teneur en humidité, ne puisse pas augmenter - ou dans certains cas, diminuer - au-dessus ou en dessous de ce niveau.

À titre d'exemple, les excipients utilisés comme liants qui permettent aux poudres de cohérer lors de la formation des comprimés auront des profils d'activité de l'eau uniques, avec une valeur aw idéale qui correspond aux caractéristiques optimales souhaitées du matériau lorsqu'il est compacté sous forme de comprimés. La mesure de l'aw de l'excipient avant qu'il n'entre dans le processus de fabrication des comprimés indiquera s'il est hors tolérance et donc susceptible d'affecter la dureté ou la solubilité des comprimés.

La mesure de l'activité de l'eau peut facilement être effectuée en laboratoire ou sur site à l'aide de sondes portatives et d'appareils de mesure de table. Les instruments les plus récents sont extrêmement précis, simples à utiliser, produisent des résultats rapidement et sont assistés par des logiciels d'analyse et de rapport avancés.

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