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Dehydration of Nitrofurantoin Monohydrate during Melt Extrusion
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2017-06-19 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.cgd.7b00316 Dhara Raijada 1 , Lærke Arnfast 1 , Andrew D. Bond 2 , Johanna Aho 1 , Johan Bøtker 1 , Niklas Sandler 3 , Jukka Rantanen 1
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2017-06-19 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.cgd.7b00316 Dhara Raijada 1 , Lærke Arnfast 1 , Andrew D. Bond 2 , Johanna Aho 1 , Johan Bøtker 1 , Niklas Sandler 3 , Jukka Rantanen 1
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Hot melt extrusion is important for the development of advanced pharmaceutical dosage forms. In this study, the dehydration of nitrofurantoin monohydrate during melt extrusion below the expected dehydration temperature has been investigated. The influence of process time, temperature, and drug/polymer ratio on the solid form of the drug compound was studied using drug/polymer physical mixtures with thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray powder diffraction, rheometry, and hot-stage microscopy and compared with data generated from the extruded products. Extensive dehydration of nitrofurantoin monohydrate was surprisingly observed at extrusion temperatures as low as 70 °C in contrast with TGA and DSC analysis of the pure drug indicating dehydration onset at around 90 °C. This was related to shear induced solution-mediated transformation, where nitrofurantoin dissolved into the molten polymer and rapidly recrystallized as nitrofurantoin anhydrate, as well as simultaneous solid–solid transformation. In conclusion, these types of complex interactions may cause unexpected solid form transformations of the drug in a melt-based drug product and therefore need to be considered during the drug development process.
中文翻译：
熔融挤出过程中呋喃妥因一水合物的脱水
热熔挤出对于开发先进的药物剂型很重要。在这项研究中，已研究了熔融挤出过程中硝基呋喃妥因一水合物在预期脱水温度以下的脱水情况。使用具有热重分析（TGA），差示扫描量热法（DSC），X射线粉末衍射，流变仪的药物/聚合物物理混合物研究了处理时间，温度和药物/聚合物比对药物化合物固体形式的影响，和热台显微镜，并与挤出产品产生的数据进行比较。在低至70°C的挤出温度下，令人惊讶地观察到呋喃妥因一水合物的广泛脱水，这与纯药物的TGA和DSC分析表明在90°C左右开始脱水有关。这与剪切诱导的溶液介导的转化有关，其中呋喃妥因溶解到熔融聚合物中并迅速以无水呋喃妥因的形式重结晶，以及同时发生固-固转化。总之，这些类型的复杂相互作用可能会导致基于熔融的药物产品中药物发生意料之外的固体形式转变，因此需要在药物开发过程中加以考虑。
更新日期：2017-06-28
中文翻译：
熔融挤出过程中呋喃妥因一水合物的脱水
热熔挤出对于开发先进的药物剂型很重要。在这项研究中，已研究了熔融挤出过程中硝基呋喃妥因一水合物在预期脱水温度以下的脱水情况。使用具有热重分析（TGA），差示扫描量热法（DSC），X射线粉末衍射，流变仪的药物/聚合物物理混合物研究了处理时间，温度和药物/聚合物比对药物化合物固体形式的影响，和热台显微镜，并与挤出产品产生的数据进行比较。在低至70°C的挤出温度下，令人惊讶地观察到呋喃妥因一水合物的广泛脱水，这与纯药物的TGA和DSC分析表明在90°C左右开始脱水有关。这与剪切诱导的溶液介导的转化有关，其中呋喃妥因溶解到熔融聚合物中并迅速以无水呋喃妥因的形式重结晶，以及同时发生固-固转化。总之，这些类型的复杂相互作用可能会导致基于熔融的药物产品中药物发生意料之外的固体形式转变，因此需要在药物开发过程中加以考虑。
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