Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Thermal decomposition of active pharmaceutical substances and accuracy of the related kinetic predictions: The case of nifedipine

ČlánekEmbargopeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorSvoboda, Romancze
dc.date.accessioned2025-10-07T10:35:12Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractNon-isothermal thermogravimetry was used to study the thermal decomposition of the nifedipine drug. The dominant process of thermal molecular degradation (as confirmed by Raman spectroscopy) starts very slowly at ∼ 150 °C, which is below the melting point of Tm ≈ 170 °C. The decomposition kinetics was described in terms of the autocatalytic Šesták-Berggren kinetics; a novel approach denoted as single-curve multivariate kinetic analysis (sc-MKA) was used to determine the following set of parameters: activation energy of decomposition Ed = 115.5 ± 2.4 kJ mol-1, decomposition pre-exponential factor log(Ad/s-1) ≈ 8.5–8.9, Šesták-Berggren kinetic exponents M ≈ 0–0.2 and N ≈ 0.3–0.5. The consequent kinetic predictions based on these results have confirmed the good thermal stability of nifedipine, which allows for the melt-quenching preparation of the amorphous phase as well as for the processing via hot melt extrusion and 3D printing. An in-depth analysis of the relevant performance of the sc-MKA approach was done based on the akin literature data for indomethacin, nimesulide, and griseofulvin. The comparison has revealed more than sufficient performance of the sc-MKA method with regard to its application to the thermal decomposition data of active pharmaceutical substances. The most critical aspect of the sc-MKA procedure was demonstrated to be the accurate determination of the model-free parameters (activation energy Ed and pre-exponential factor Ad) and their temperature trends. Considering the specificity of the sc-MKA method, i.e., the fixed value of Ed(T), the determination of the temperature dependence of Ad(T) is of utmost importance and worth extensive repeatability checks.eng
dc.description.abstract-translatedK tepelnému rozkladu léčiva nifedipin byla použita neizotermická termogravimetrie. Dominantní proces tepelné molekulární degradace (jak potvrdila Ramanova spektroskopie) začíná velmi pomalu při přibližně 150 °C, což je pod bodem tání T-m přibližně 170 °C. Kinetika rozkladu byla popsána pomocí autokatalytické Šesták-Berggrenovy kinetiky; k určení následující sady parametrů byl použit nový přístup označovaný jako víceparametrová kinetická analýza z jediné křivky (sc-MKA): aktivační energie rozkladu E-d = 115,5 ± 2,4 kJ mol⁻¹, předexpoziční faktor rozkladu log(A(d)/s⁻¹) přibližně 8,5–8,9, Šesták-Berggrenovy kinetické exponenty M přibližně 0–0,2 a N přibližně 0,3–0,5. Následné kinetické předpovědi na základě těchto výsledků potvrdily dobrou tepelnou stabilitu nifedipinu, která umožňuje přípravu amorfní fáze ochlazováním taveniny a zpracování pomocí extruze za tepla a 3D tisku. Podrobná analýza výkonu metody sc-MKA byla provedena na základě obdobných literárních dat pro indomethacin, nimesulid a griseofulvin. Porovnání ukázalo více než dostatečný výkon metody sc-MKA při aplikaci na data tepelných rozkladů aktivních farmaceutických látek. Nejkritičtějším aspektem postupu sc-MKA se ukázalo být přesné určení modelově nezávislých parametrů (aktivační energie E-d a předexpozičního faktoru A(d)) a jejich teplotních trendů. S ohledem na specifika metody sc-MKA, tj. fixní hodnotu E-d(T), je určení teplotní závislosti A(d)(T) mimořádně důležité a stojí za rozsáhlé ověřování opakovatelnosti.cze
dc.formatp. 179790eng
dc.identifier.doi10.1016/j.tca.2024.179790
dc.identifier.issn0040-6031
dc.identifier.obd39890517
dc.identifier.scopus2-s2.0-85195553964
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/86144
dc.identifier.wos001253382500001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherElsevier Science BVeng
dc.relation.ispartofThermochimica Acta, volume 738, issue: August 2024eng
dc.relation.publisherversionhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040603124001291
dc.rightsČlánek ve verzi postprint bude přístupný od 10.06.2026. cze
dc.subjectNifedipineeng
dc.subjectThermogravimetryeng
dc.subjectThermal decompositioneng
dc.subjectRaman spectroscopyeng
dc.subjectKinetic predictionseng
dc.subjectTepelný rozkladcze
dc.subjectnifedipincze
dc.subjectkinetikacze
dc.subjectTGcze
dc.subjectRamanova spektroskopiecze
dc.titleThermal decomposition of active pharmaceutical substances and accuracy of the related kinetic predictions: The case of nifedipineeng
dc.title.alternativeTepelný rozklad aktivních farmaceutických látek a přesnost souvisejících kinetických předpovědí: Případ nifedipinucze
dc.typearticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
manuscript_text_unmarked.pdf
Velikost:
1.53 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format