Publikace: Thermal decomposition of active pharmaceutical substances and accuracy of the related kinetic predictions: The case of nifedipine
Článekpeer-reviewedpostprint| dc.contributor.author | Svoboda, Roman | cze |
| dc.date.accessioned | 2025-10-07T10:35:12Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | Non-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-translated | K 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.format | p. 179790 | eng |
| dc.identifier.doi | 10.1016/j.tca.2024.179790 | |
| dc.identifier.issn | 0040-6031 | |
| dc.identifier.obd | 39890517 | |
| dc.identifier.scopus | 2-s2.0-85195553964 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10195/86144 | |
| dc.identifier.wos | 001253382500001 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.peerreviewed | yes | eng |
| dc.publicationstatus | postprint | eng |
| dc.publisher | Elsevier Science BV | eng |
| dc.relation.ispartof | Thermochimica Acta, volume 738, issue: August 2024 | eng |
| dc.relation.publisherversion | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040603124001291 | |
| dc.rights | Článek ve verzi postprint bude přístupný od 10.06.2026. | cze |
| dc.subject | Nifedipine | eng |
| dc.subject | Thermogravimetry | eng |
| dc.subject | Thermal decomposition | eng |
| dc.subject | Raman spectroscopy | eng |
| dc.subject | Kinetic predictions | eng |
| dc.subject | Tepelný rozklad | cze |
| dc.subject | nifedipin | cze |
| dc.subject | kinetika | cze |
| dc.subject | TG | cze |
| dc.subject | Ramanova spektroskopie | cze |
| dc.title | Thermal decomposition of active pharmaceutical substances and accuracy of the related kinetic predictions: The case of nifedipine | eng |
| dc.title.alternative | Tepelný rozklad aktivních farmaceutických látek a přesnost souvisejících kinetických předpovědí: Případ nifedipinu | cze |
| dc.type | article | eng |
| dspace.entity.type | Publication |
Soubory
Původní svazek
1 - 1 z 1
Načítá se...
- Název:
- manuscript_text_unmarked.pdf
- Velikost:
- 1.53 MB
- Formát:
- Adobe Portable Document Format