Contributions méthodologiques et instrumentales aux études d'interaction solide-vapeur et transformations cristallines induites en recherche et développement pharmaceutique
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
A methodology together with an instrumental approach, consisting of thermal activity tracing due to changes of the vapour pressure to which the sample is exposed are proposed for solving various pharmaceutieal research, development and production problems. They allow carrying out stability/compatibility testing and studies of the effect ofvapour pressure upon ingredients physical stability, such as amorphous to crystalline changes and amorphous content measurements. Critical vapour pressures of the material are determined. They also allow solid surface characterizations such as sorption isotherms and surface energies assessments that take into account the surface heterogeneity and solubility of the material. Measuring principle and system validation are presented. Numerous examples offTequently encountered prob]ems while manipulating pharmaceutica] ingredients either chemically defined or not, are presented. Procedures reported in the literature, for amorphous content detennination using mierohygrostats containing saturated salt solutions and calorimetrie measurements are questioned and shown to be based upon wrong assumptions. The physicochemical phenomena underlying there limitations are exposed and experimentally shown. Alternative solutions using the approach described above are proposed and experimentally tested. This approach together with classical methods (HPLC, MNR, XRD. . . ) allows studying the stability of sodium cromoglycate in solution and as solid. Its various hydration steps and pseudopo]ymorphic changes are identified. More than a precious analytical tool, the instrument can be used to scale down and monitor processes for production conditions optimization.
Abstract FR:
Une méthodologie d'approche et une instrumentation basées sur]e suivi de l'activité thermique, liée aux transformations étudiées sous pression de vapeur contrôlée avec grande précision, sont proposées pour des applications en R&O et production pharmaceutique. L'approche permet de mener les études de stabilité/compatibilité et d'identifier des pressions de vapeur critiques pour des transformations de type amorphe-cristallin. Elle permet également la caractérisation de surface de poudres pharmaceutiques rapidement et avec grande précision. Elle tient compte du caractère hétérogène de la surface et de ]a solubilité. Le principe de mesure, la précision, la fiabilité et la rapidité de la méthode sont présentés. La validation du système ainsi que de nombreux cas d'études difficiles, rencontrés en R&O avec des matières premières pharmaceutiques chimiquement définies ou non, sont montrés et discutés. Les abus d'interprétation rencontrés dans la littérature lors des mesures du taux d'amorphe par cristallisation induite, utilisant des solutions saturées en ampoules fermées en calorimétrie, sont critiqués et les raisons physicochimiques de leurs limites expérimentalement, démontrées. Des alternatives utilisant l'approche nouvelle décrite sont proposées et testées. Cette approche nouvelle, combinée aux méthodes classiques (CLHP, RMN, ORX. . . ) permet l'étude de stabilité du cromoglycate de sodium en solution et à l'état solide. Les différentes étapes de son hydratation et ses transformations pseudopolymorphiques sont identifiées. Au-delà de la mesure analytique, l'instrumentation peut être utilisée pour simuler en miniature des conditions de production en vue de leur optimisation.