缩短药品保质期的测试时间

一种产品可以储存并且仍然被认为是安全有效的时间被称为保质期。药物的保质期受到以下因素的影响:

• 气氛
• 湿度
• 温度条件
• 光

如何在不经过长时间测试的情况下确定药品的保质期?

利用热重量测量通过动力学评价，可以得到有关货架期热稳定性的初步预测。这将花费数小时，有时甚至数天。

在数小时内作出五年预测的要求

• Kinetics Neo，一个建立分解反应动力学的软件
• 热天平，是一种储存样品在加热过程中质量变化的装置

过程

1. 在不同的升温速率下进行TGA测量
2. 使用Dynamics Neo执行动力学评估
3. 使用动力学模型预测特定时间和温度下的样品行为
4. 通过将Kinetics Neo计算的曲线与等温温度下的测量值进行比较，验证动力学模型

下面详细介绍以克拉维酸钾为基础的程序。这种药物通常与抗生素阿莫西林一起使用以提高其疗效。

1.不同升温速率下的热重测量

在动态氮气气氛下，在10k /min条件下测定克拉维酸钾的TGA和DTG(一阶导数)曲线见图1。质量损失的第一步是在室温和120°C之间确定的，这是因为地表水的蒸发。此外，在120°C到600°C之间的三个质量损失步骤是由于克拉维酸钾的分解。

图1所示。动态氮气气氛中10 K/min穿孔坩埚中克拉维酸钾的热重测定，实线:TGA，虚线:DTG。

在1、3、5和10 K/min升温速率下，棒酸钾的TGA和DTG(一阶导数)曲线如图2所示。随着升温速率的增加(动力学影响)，质量损失步骤向更高的温度转移。例如，在升温速率为1 K/min时，第一个分解步骤发生在167°C (DTG峰值)，而在升温速率为10 K/min时，第一个分解步骤发生在184°C (DTG峰值)。

图2。动态氮气气氛中不同升温速率下刺穿坩埚棒酸钾的热重测定，实线:TGA，虚线:DTG。

2.TG测量和动力学

借助于NETZSCH Kinetics Neo软件，分解对加热速率的依赖使得分解动力学的评价成为可能。Neo提出了一个n阶连续5步的动力学模型。在计算过程中，没有考虑水的释放量，而是测量了各步骤的动力学参数(活化能、指前因子等)。

所选5步模型的计算曲线(实线)与实测TGA曲线(虚线)对比如图3所示。计算曲线与实测曲线具有良好的相关性。

图3。克拉维酸钾分解的动力学评价。虚线:测量曲线;实线:基于五步反应的n阶计算曲线。实测曲线与计算曲线的相关系数为>0.999。

3.Kinetics Neo预测样品在特定温度下的储存行为

Kinetics Neo利用该计算来预测样品在不同温度下的长期储存行为。克拉维酸钾分解过程的五年预测如图4所示。考虑到Kinetics Neo的测量和评估，这个图需要几天的时间来制作。

图4。克拉维酸钾在20°C ~ 80°C氮气气氛下分解过程的五年预测

4.动力学模型的验证保证了计算的准确性

为了预测等温条件下的分解行为，需要检验Kinetics Neo计算的动力学模型。为此，将9.23 mg的克拉维酸钾样品加热到200°C，然后等温保存两个小时。

图5比较了通过预测（动力学Neo）确定的质量损失与通过测量确定的质量损失。比较表明，两条曲线之间具有良好的一致性，因此，计算的可靠性。

图5。克拉维酸钾加热至200°C和等温段的实测和预测质量变化比较地表水的释放没有受到监测。

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